Одной из нерешенных проблем аддитивного производства является обработка поверхности. Теоретически аддитивное производство дает полную свободу при создании сложных форм, но на практике требования к чистоте поверхности обычно требуют конструктивных ограничений. Хотя улучшение качества металлического порошка, оптимизация направления сборки и параметров процесса может в определенной степени улучшить качество поверхности деталей аддитивного производства, проблема шероховатости поверхности деталей аддитивного производства не может быть полностью решена. Следовательно, необходимо проводить постобработку деталей аддитивного производства. В настоящее время основные методы постобработки включают чистовую и механическую обработку.
Поверхностный эффект после последующей обработки
Методы отделки в основном включают ручную полировку, пескоструйную очистку или шлифование с числовым программным управлением. Качество ручной полировки во многом зависит от опыта оператора, который имеет плохую воспроизводимость и стабильность, высокие трудовые и временные затраты, а пыль, образующаяся в процессе полировки, вредна для здоровья человека. Кроме того, пескоструйная обработка и шлифование с ЧПУ плохо подходят для обработки деталей со сложной внутренней поверхностью и пористой структурой, поэтому их обычно используют для очистки и полировки внешних поверхностей деталей и удаления оксидного слоя.
Для сложных конструкционных деталей с высокими требованиями к качеству поверхности (0,8 мкм <Ra <1,6 мкм) процесс отделки сталкивается с большими трудностями. Помимо вышеперечисленных методов, существуют шлифование с адаптацией формы, лазерное полирование, химическое полирование и обработка абразивным потоком.
1. Адаптивное шлифование формы
Адаптивное шлифование формы (SAG) - это новый процесс обработки сложных материалов, таких как керамика и твердые металлы, произвольной формы. Несмотря на низкую жесткость оборудования обрабатывающего оборудования, из-за полуэластичности инструментов, шлифование в пластическом режиме может быть достигнуто с высокой чистотой поверхности. Зарубежный исследователь применил метод адаптивного шлифования формы со сферической гибкой шлифовальной головкой для полировки поверхности произвольной формы титановых деталей из АМ. Дефектный слой на поверхности аддитивного производства был удален путем грубой полировки и тонкой полировки, и окончательная шероховатость поверхности Ra достигла менее 10 нм.
2. Лазерная полировка
Лазерная полировка - это новый метод полировки, в котором используется высокоэнергетический лазерный луч для повторного плавления материала поверхности деталей с целью уменьшения шероховатости поверхности. В настоящее время шероховатость поверхности деталей, отполированных лазером, Ra составляет около 2 ~ 3 мкм. Из-за высокой стоимости оборудования для лазерной полировки оно не нашло широкого применения в практических процессах последующей обработки для 3D-печати.
3. Химическая полировка
Электрополированные медицинские имплантаты
Непосредственным результатом химической полировки является сглаживание микрошероховатостей и образование полировки с параллельным растворением верхнего слоя. Он имеет замечательный эффект при удалении сфероидального слоя, который рыхлый и легко отваливается на поверхности полой конструкции или деталей с полой структурой при небольшом аддитивном производстве. Посредством химической полировки и электрохимической полировки шероховатость поверхности пористого имплантата была уменьшена с 6 ~ 12 мкм до 0,2 ~ 1 мкм.
4. Обработка абразивным потоком
Эффект полировки абразивным потоком сложных структурных деталей
Обработка абразивным потоком (AFM) - это процесс чистовой обработки внутренней поверхности, характеризующийся пропусканием жидкости, содержащей абразив, через заготовку. Эта жидкость обычно очень вязкая, имеет консистенцию замазки или теста. AFM сглаживает и обрабатывает шероховатые поверхности и специально используется для удаления заусенцев, полировки поверхностей, формирования радиусов и даже удаления материала. Природа AFM делает его идеальным для внутренних поверхностей, пазов, отверстий, полостей и других областей, которые могут быть труднодоступными при других процессах полировки или шлифования.
Технология наплавки в порошковом слое может обеспечить лучшее качество поверхности среди всех процессов аддитивного производства металлов. В дополнение к вышеуказанным методам чистовой обработки иногда необходимо обрабатывать критически важные детали. Эти два вида средств последующей обработки широко используются в пресс-формах для 3D-печати. Добро пожаловать, чтобы связаться с нами, чтобы узнать больше о методах постобработки для 3D-печати на металле.
