一, Osnovna tehnologija post{0}}obrade i raščlamba vremena potrebnog
Pet je glavnih faza naknadne-obrade metalnog 3D ispisa: uklanjanje praha, ublažavanje stresa, zagrijavanje, strojna obrada i obrada površine. Količina vremena potrebnog za svaki korak uvelike je povezana s izborom procesa.
1. Uklanjanje pudera i odvajanje dijelova: jednostavno, ali oduzima puno vremena
Nakon što se metalni komadi naprave u sustavu za fuziju sloja praha, zakopani prah treba izvaditi i prosijati kako bi se mogao ponovno upotrijebiti. Ručno čišćenje manjih dijelova traje 1 do 2 sata, dok čišćenje velikih strukturnih dijelova poput lopatica motora zrakoplova traje 3 do 5 sati i zahtijeva posebnu opremu za usisavanje i zaštitu od vibracija. Rezanje žičanim električnim pražnjenjem najčešći je način odvajanja dijelova, no može potrajati 4 do 8 sati po komadu za rezanje i postavljanje zamršenih strukturnih komponenti kao što su unutarnji kanali protoka. Rezanje tračnom pilom je brzo (10 do 30 minuta po komadu), ali funkcionira samo za jednostavne geometrijske dizajne i može lako izazvati stvrdnjavanje materijala zbog deformacije.
2. Smanjenje stresa i toplinska obrada: važno za osiguranje učinkovitosti
Ako se napetost unutar metala sloj po sloj ne smanji, to će uzrokovati savijanje ili čak lomljenje dijelova. Uobičajena metoda je uporaba vakuumske peći za žarenje dijelova od legure titana. Potrebno ih je držati na 650 stupnjeva 4 sata, zatim ohladiti na sobnu temperaturu 6-8 sati, za ukupno vrijeme ciklusa od preko 10 sati. Dijelovi-od legure s visokom temperaturom, s druge strane, moraju se zagrijati na 1200 stupnjeva, držati 6 sati i hladiti više od 12 sati. Vrućim izostatičkim prešanjem (HIP) možete se riješiti i pora i stresa u isto vrijeme, ali oprema je skupa, a svaki ciklus obrade (koji uključuje podizanje i snižavanje temperature) traje od 8 do 16 sati.
3. Strojna obrada i površinska obrada: dvostruki cilj točnosti i korisnosti
Može potrajati 20 do 40 sati za preciznu obradu kompliciranih površina kao što su protočni kanali lopatica turbine pomoću obradnog centra s pet-osnim spojevima. Može potrajati dodatnih 5 do 10 sati za obradu značajki kao što su rupe s navojem i spojne površine. Pjeskarenje može brzo učiniti površinu glatkijom (Ra manje ili jednako 3,2 μm), a potrebno je samo 0,5–2 sata za jedan komad. Kemijsko poliranje može učiniti da površina izgleda kao zrcalo (Ra manje od ili jednako 0,2 μm), ali potrebno je 12 do 24 sata i nekoliko koraka (uklanjanje ulja, pranje kiselinom i pasiviranje). Usklađivanje boja, ispitivanje i ispitivanje debljine potrebni su za eloksiranje (legura aluminija) ili pasiviranje (nehrđajući čelik) i druge tretmane protiv -korozije. Ovaj proces traje 1 do 3 dana po artiklu.
2, Primjer industrije: razne situacije imaju različita vremenska odstupanja
1. U području zrakoplovstva, produženi ciklusi uzrokovani su ekstremnim performansama.
SLM tehnologija koristi se za ispis okvira spremnika goriva za određeni raketni motor. Post{1}}proces obrade traje 94 sata (otprilike 4 dana) i uključuje HIP tretman (16 sati), CNC strojnu obradu (30 sati) i eloksiranje (48 sati). Njegov visok postotak je zato što teške situacije imaju vrlo stroge standarde za vijek trajanja (što znači da HIP mora biti 300% bolji) i cjelovitost površine (što znači da se testiranje u slanom spreju mora provoditi preko 1000 sati).
2. Područje medicinskih implantata: biokompatibilnost je najvažnija stvar
Naknadna-proces obrade za prilagođene implantate kuka od legure titana traje ukupno 44 sata (oko 2 dana). Uključuje vakuumsko žarenje (12 sati), poliranje (8 sati) i sterilno pakiranje (24 sata). Iako je razdoblje kratko, hrapavost površine mora biti rigorozno regulirana (Ra < 0,1 μm) kako bi se minimizirali učinci zaštite od naprezanja koštanog tkiva. Također je potrebno ispitivanje biokompatibilnosti (standard ISO 10993) kako bi se ciklus produžio.
3. U svijetu potrošačke elektronike masovna proizvodnja skraćuje vrijeme potrebno za izradu jednog artikla.
Koristeći BJ tehnologiju, tiskan je svitak šarke mobilnog telefona na preklopnom ekranu. Koraci post{1}}obrade traju ukupno 13 sati: toplinska obrada (8 sati), pjeskarenje (1 sat) i površinsko premazivanje (4 sata). Zbog velike proizvodnje (više od 10.000 komada po seriji), automatizirane proizvodne linije (kao što je robotsko poliranje) skratile su vrijeme potrebno za dodjelu svakog komada na manje od pola sata, što je puno kraće nego u zrakoplovnoj industriji.
3, Tehnološki trend: Inteligencija i automatizacija skraćuju ciklus
1. Inovacija procesa smanjuje potrebu za naknadnom-obradom
Tehnologija ispisa bez nadzora (poput površinskog ispisa i dvo-stranog premazivanja prahom) može smanjiti količinu potpornih struktura za 40% do 60%, što skraćuje vrijeme potrebno za uklanjanje potpore s nekoliko sati na 0,5 do 1 sat. Tehnologija toplinske obrade na licu mjesta kombinira proces žarenja s opremom za ispis, što štedi vrijeme za prijenos dijelova i punjenje u peć te skraćuje ciklus za više od 30%.
2. Nadogradnja opreme čini obradu bržom
Robot za poliranje koji pokreće AI-može prilagoditi svoju obradu na temelju kontrole povratne sile, skraćujući vrijeme potrebno za poliranje jednog komada s 2 sata na 0,5 sati. Obradni centar s pet-osnim polugama ima online sustav detekcije koji može ispraviti putanju alata u stvarnom vremenu, smanjujući stopu prerade i povećavajući učinkovitost složene površinske obrade za 50%.
3. Proces zajedničkog rada na poboljšanju industrijskog lanca
Integrirana oprema za toplinsku obradu ispisa, poput EOS-ovog sustava M400-4 iz Njemačke, kombinira sve korake nakon ispisa u jednu platformu. To skraćuje vrijeme potrebno za pomicanje i stezanje dijelova i skraćuje proizvodne cikluse za 40%. Baza podataka procesa-temeljena na oblaku koristi algoritme umjetne inteligencije za predlaganje najbolje kombinacije parametara, što skraćuje vrijeme potrebno za osmišljavanje rješenja za naknadnu obradu novih dijelova od dana do sati.