Mogu li metalni 3D tiskani dijelovi postići efekt zrcala?

1. Tehnički princip: Kako 3D ispis može zadovoljiti potrebe ogledala?
Glavna prednost metalnog 3D ispisa je to što se njime mogu odmah izraditi komplicirani oblici. Međutim, njegova početna površinska hrapavost (Ra10-50 μ m) vrlo se razlikuje od standarda zrcala (Ra<0.01 μ m). To get the mirror effect, you need to work together on "printing+post-processing":
Osnove visoko{0}}preciznog ispisa
Tehnologija selektivnog laserskog taljenja (SLM), na primjer, kombinira tanki sloj praha od 20–60 μm i lasersku točku široku samo nekoliko mikrometara kako bi se postigla dimenzijska preciznost od ± 20–50 μm. To čini čvrstu osnovu za kasnije poliranje. Cjeloviti procesni centar za proizvodnju metalnih aditiva na kojem su zajedno radili Hanbang Laser i Zhongnan Zhicheng smanjio je početnu hrapavost turbinskih lopatica na Ra12 μm poboljšanjem strategija skeniranja i kontroliranjem debljine sloja. To omogućuje obradu ogledala.
Utjecaj karakteristika materijala
Zbog niskog koeficijenta toplinskog širenja i visoke otpornosti na koroziju, legure titana, nehrđajući čelik i drugi materijali postali su najbolji izbor za obradu ogledala. Na primjer, legura titana TC4 koja se često koristi u zrakoplovnoj industriji može se riješiti pora pomoću vrućeg izostatičkog prešanja (HIP) nakon SLM ispisa. To čini gustoću materijala 99,9% i čini poliranje mnogo ravnomjernijim.
2. Procesni put: Pogled na cijeli proces, od ispisa do zrcaljenja
Za izgled zrcala morate proći kroz četiri glavna koraka: grubo brušenje, fino brušenje, poliranje i premazivanje. Svaki korak zahtijeva pažljivu kontrolu:
Uklanjanje slojeva i nedostataka kroz grubo i fino brušenje
Mehaničko brušenje: Upotrijebite dijamantne brusne ploče ili brusni papir od silicij-karbida kako biste se polako riješili ispisanih slojeva. Na primjer, Jialichuang 3D ispis koristi automatiziranu opremu za brušenje kako bi dijelove BJ obrade učinio manje grubima, idući od Ra2,4 μm do Ra0,8 μm, uz zadržavanje iste razine točnosti.
Kemijsko jetkanje: kisele otopine koriste se za selektivno otapanje površinskih izbočina na složenim geometrijama unutarnjih šupljina, što uklanjanje materijala čini ravnomjernim. Na primjer, jedna zrakoplovna tvrtka koristila je otopinu za jetkanje na bazi fosforne kiseline kako bi lopatice motora učinile manje abrazivnim, krećući se od Ra15 μm do Ra3 μm.
Poliranje: skok s pod-ogledala na zrcalo
Mehaničko poliranje: WENDT tro{0}}stupanjska metoda poliranja koristi grubi kotač za poliranje kako bi se uklonili tragovi brušenja, srednji kotač za poliranje za glačanje površine i fini kotač za poliranje kako bi se dobila zrcalna završna obrada. Na primjer, Johnson & Johnsonovi implantati kuka imaju površinsku hrapavost od Ra0,05 μm nakon ovog tretmana, što zadovoljava kriterije biokompatibilnosti.
Poliranje-bez naprezanja moguće je elektrolitičkim poliranjem, koje pomoću struje otapa male neravnine na površini. Na primjer, određena marka satova koristi elektrolit na bazi dušične kiseline- kako bi kućište od nehrđajućeg čelika 316L bilo manje grubo, u rasponu od Ra0,8 μm do Ra0,02 μm, a u isto vrijeme čini kućište otpornijim na koroziju.
Premaz: dvostruko poboljšanje funkcije i ukrasa
Fizičko taloženje parom (PVD): Ovaj proces stavlja tvrde premaze poput TiN i CrN na zrcalne podloge. Debljina se može regulirati između 0,5 i 2 μm. To čini premaze otpornijima na trošenje i daje im prekrasne efekte poput zlatne i crne. Na primjer, jedan je proizvođač automobila upotrijebio PVD tehnologiju kako bi poluge za mjenjač trajale više od 500.000 puta.
Kemijsko poniklavanje: proces taloženja bez elektrolita stvara konzistentan sloj nikla na složenim zakrivljenim površinama debljine 10 do 20 μm. Na primjer, proizvođač zrakoplova napravio je mlaznice za gorivo tri puta otpornijima na koroziju upotrebom neelektričkog poniklavanja, dok je ipak zadržao točnost dimenzija unutar ± 0,01 mm.
3. Korištenje u poslovanju: Uobičajena upotreba zrcalnog 3D ispisa
Područje zrakoplovstva
Lopatice turbine, komore za izgaranje i drugi dijelovi moraju biti u stanju podnijeti i visoke temperature i dobru aerodinamiku u isto vrijeme. Na primjer, GE Aviation upotrijebio je SLM+elektrolitičku metodu poliranja kako bi površinu lopatica LEAP motora učinio manje grubom, krećući se od Ra10 μm do Ra0,2 μm. To je učinilo motor 2% učinkovitijim u potrošnji goriva.
Područje medicinskih uređaja
Ortopedski implantati, kirurški alati i druge stvari moraju biti biokompatibilni i boriti se protiv bakterija. Na primjer, određena je tvrtka napravila 3D-isprintanu acetabularnu čašicu od legure titana koja ima površinsku hrapavost od Ra0,03 μm nakon elektrolitičkog poliranja. To znači da je manja vjerojatnost da će se klice zalijepiti za njega, a rizik od infekcije nakon operacije je puno manji.
U području potrošačke elektronike
Šarke za preklopne zaslone,-kućišta vrhunskih satova i druge stvari moraju biti lagane i čvrste. Na primjer, Hanbang Laser napravio je šarku od legure titana za određenu marku mobilnog telefona. Bio je debeo 0,3 mm i imao je površinsku tvrdoću od HV1200, što je zadovoljilo zahtjeve testova od 200 000 puta.