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Metodi di trattamento delle superfici per la stampa 3D del metallo

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I principali metodi di post-elaborazione includono la finitura e la lavorazione meccanica

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Una sfida irrisolta nella produzione additiva è la finitura superficiale. In teoria, la fabbricazione additiva permette la completa libertà di creare forme complesse, ma in pratica, i requisiti di finitura superficiale di solito richiedono vincoli di progettazione. Anche se il miglioramento della qualità della polvere metallica, l'ottimizzazione della direzione di costruzione e dei parametri di processo possono migliorare la qualità della superficie delle parti di produzione additiva in una certa misura, il problema della rugosità superficiale delle parti di produzione additiva non può essere completamente risolto. Pertanto, è necessario effettuare la post-elaborazione di parti di produzione additiva. Attualmente, i principali metodi di post-elaborazione includono la finitura e la lavorazione meccanica.

I metodi di finitura includono principalmente la lucidatura manuale, la sabbiatura o la rettifica a controllo numerico. La qualità della lucidatura manuale dipende in gran parte dall'esperienza dell'operatore, che ha scarsa ripetibilità e consistenza, alti costi di lavoro e di tempo, e la polvere prodotta nel processo di lucidatura è dannosa per la salute umana. Inoltre, la sabbiatura e la rettifica a controllo numerico hanno una scarsa accessibilità di lavorazione per le parti con superficie interna complessa e struttura porosa, quindi sono generalmente usate per pulire e lucidare le superfici esterne delle parti e rimuovere lo strato di ossido.

Per le parti strutturali complesse con requisiti di alta qualità della superficie (0.8μm

1. Rettifica adattativa della forma

Shape Adaptive Grinding (SAG) è un nuovo processo per la lavorazione a forma libera di materiali difficili come la ceramica e i metalli duri. Nonostante la bassa rigidità dell'attrezzatura di lavorazione, a causa della semi-elasticità degli utensili, la rettifica in modalità duttile può essere ottenuta con un'elevata finitura superficiale. Un ricercatore straniero ha usato il metodo di rettifica adattabile alla forma con una testa di rettifica flessibile sferica per lucidare la superficie a forma libera di parti AM in titanio. Lo strato di difetti sulla superficie di produzione additiva è stato rimosso dalla lucidatura grezza e dalla lucidatura fine, e la rugosità superficiale finale Ra ha raggiunto meno di 10 nm

2. Lucidatura laser

La lucidatura laser è un nuovo metodo di lucidatura che utilizza un raggio laser ad alta energia per fondere nuovamente il materiale superficiale delle parti per ridurre la rugosità della superficie. Attualmente, la rugosità della superficie delle parti lucidate al laser Ra è di circa 2~3μm.A causa dell'alto costo delle attrezzature di lucidatura laser, non è stato ampiamente utilizzato nel processo pratico di post-trattamento della stampa 3D.

3. Lucidatura chimica

Il risultato diretto della lucidatura chimica è la levigatura della micro rugosità e la formazione di una lucidatura insieme alla dissoluzione parallela di uno strato superiore. Ha un effetto notevole sulla rimozione dello strato sferoidale che è sciolto e facile da cadere sulla superficie della struttura cava o delle parti con struttura cava nella piccola produzione additiva. Attraverso la lucidatura chimica e la lucidatura elettrochimica, la rugosità superficiale dell'impianto poroso di cui sopra è stata ridotta da 6~12μm a 0.2~1μm.

4. Lavorazione a flusso abrasivo

La lavorazione a flusso abrasivo (AFM) è un processo di finitura della superficie interna caratterizzato dal flusso di un fluido carico di abrasivo attraverso un pezzo. Questo fluido è tipicamente molto viscoso, avendo la consistenza dello stucco o della pasta. L'AFM leviga e rifinisce le superfici ruvide, ed è specificamente usato per rimuovere le bave, lucidare le superfici, formare i raggi e persino rimuovere il materiale. La natura dell'AFM lo rende ideale per superfici interne, fessure, fori, cavità e altre aree che possono essere difficili da raggiungere con altri processi di lucidatura o rettifica.

La tecnologia di fusione a letto di polvere può ottenere la migliore qualità di superficie tra tutti i processi di produzione additiva del metallo. Oltre ai metodi di finitura di cui sopra, le parti critiche a volte devono essere lavorate. Questi due tipi di mezzi di post-trattamento sono ampiamente utilizzati nell'applicazione dello stampo di stampa 3D. Benvenuti a contattarci per esplorare più metodi di post-trattamento per la stampa 3d del metallo.

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