Beth yw'r dulliau trin wyneb cyffredin ar gyfer argraffu metel 3D?

1, peiriannu manwl gywirdeb mecanyddol: o grefftwaith traddodiadol i uwchraddio deallus
Mae peiriannu manwl gywirdeb mecanyddol yn lefelu arwynebau trwy dynnu deunyddiau yn gorfforol. Dyma'r brif ffordd i orffen argraffu metel 3D. Y prif bethau y mae'n eu gwneud yw:
caboli â llaw
Gall defnyddio offer fel papur tywod a phast sgleinio i sgleinio gam wrth gam leihau garwedd yr arwyneb yn fawr (gall y gwerth Ra fynd o 10-20 μm i lai na 0.8 μm). Mae'r weithdrefn hon, ar y llaw arall, yn dibynnu llawer ar brofiad gweithredu, nid yw'n ailadroddadwy nac yn effeithlon iawn, ac nid yw ond yn dda ar gyfer gwneud sypiau bach o gynhyrchion â gwerth ychwanegol uchel fel gemwaith a chelf.
Rheoli rhifiadol CNC malu
Gall defnyddio offer peiriant CNC ac offer torri diemwnt gyda'i gilydd ei gwneud hi'n bosibl cynhyrchu arwynebau cymhleth gyda chywirdeb uchel iawn (± 0.01mm). Ond mae'n anodd gweithio gyda nodweddion cymhleth fel sianeli llif mewnol a strwythurau dellt gan fod yr offer yn anodd eu cyrraedd. Mae angen techneg peiriannu rhyddhau trydanol (EDM) i wneud tyllau oeri yn llafnau tyrbinau peiriannau awyrennau, er enghraifft.
System ar gyfer caboli yn awtomatig
Mae Zhejiang Tuobo a chwmnïau eraill wedi rhyddhau system caboli awtomatig robot a all gael gwared ar strwythurau ategol a sgleinio arwynebau ar yr un pryd gan ddefnyddio lleoliad gweledol 3D a rheolaeth adborth grym. Gall y system hon weithio gyda robotiaid o wahanol gwmnïau, fel ABB a KUKA. Mae'n 3-5 gwaith yn gyflymach na gwneud yr un gwaith â llaw, ac mae'n cadw'r anghywirdeb arwyneb o dan ± 0.05mm. Fe'i defnyddiwyd llawer mewn meysydd fel offer meddygol a rhannau ceir.
2. Triniaeth gemegol ac electrocemegol: rheoli'r microstrwythur ac ychwanegu swyddogaethau newydd
Mae triniaeth gemegol yn newid wyneb deunydd trwy ei doddi neu ei ddyddodi. Ei brif weithrediadau yw:
caboli gyda chemegau
Gall defnyddio hydoddiannau asidig neu alcalïaidd i doddi'r wyneb yn ddetholus gael gwared ar ddiffygion fel sfferoideiddio a slag sy'n digwydd wrth argraffu. Er enghraifft, gall caboli cemegol wneud arwyneb mewnblaniadau aloi titaniwm yn llai garw, gan fynd o 6-12 μm i 0.2-1 μm, a gall hefyd greu haen goddefol i'w gwneud yn fwy gwrthsefyll cyrydiad. Mae'r broses hon yn cael effaith sylweddol ar drin strwythurau gwag, ond mae angen rheolaeth lem ar grynodiad a thymheredd datrysiadau er mwyn osgoi cyrydiad gormodol.
sgleinio electrocemegol (ECP)
Defnyddiwch gerrynt uniongyrchol yn yr electrolyte i doddi'r micro allwthiadau ar yr wyneb metel yn ddetholus. Bydd hyn yn gwneud yr wyneb mor llyfn â drych (gall gwerth Ra fod yn 0.01 μ m neu lai). Mae llawer o offer meddygol yn defnyddio'r dull hwn. Er enghraifft, ar ôl triniaeth ECP, mae garwedd wyneb prosthesis aloi cromiwm cobalt ar y cyd yn cael ei leihau 90%, mae'r ymwrthedd gwisgo yn cynyddu dair gwaith, a gellir dileu patrymau haen argraffu, gan fodloni gofynion biocompatibility.
anodizing
Gall prosesau electrolytig greu haenau ocsid trwchus (5-20 μm o drwch) ar aloion ysgafn fel aloion alwminiwm. Gall y ffilmiau hyn gynyddu caledwch yn fawr (hyd at 500HV) a gwrthsefyll cyrydiad. Er enghraifft, ar ôl triniaeth anodizing caled, gall cydrannau strwythurol hedfan wrthsefyll cyrydiad am fwy na 5000 awr mewn amgylchedd chwistrellu halen NaCl 3.5%. Gall natur microporous yr haen ffilm hefyd amsugno ireidiau a gostwng y cyfernod ffrithiant.
3. Technoleg Cotio a Platio: Cyfuno Diogelu Swyddogaethol ac Addurno
Mae technoleg cotio yn creu gorchudd amddiffynnol ar yr wyneb trwy adneuo rhywbeth yn gorfforol neu'n gemegol. Y prif gamau yn y broses hon yw:
Ystyr PVD yw Dyddodiad Anwedd Corfforol.
Defnyddio peledu ïon ynni uchel i roi haenau caled fel TiN a CrN ar wyneb y swbstrad. Gall y broses hon wella ymwrthedd gwisgo dur llwydni yn sylweddol (gan ymestyn ei oes 3-5 gwaith), a dim ond 1-5 μ m yw trwch y cotio, heb effeithio ar gywirdeb dimensiwn y rhannau. Er enghraifft, defnyddiodd un cwmni PVD i brosesu mowldiau printiedig 3D a chododd yr amlder stampio o 100,000 i 500,000 o weithiau.
Electroplatio a Platio Cemegol
Mae electroplatio yn defnyddio adweithiau electrolytig i adneuo haenau metel (fel Ni a Cu) ar wyneb, sy'n ei gwneud yn llai tebygol o gyrydu ac yn fwy dargludol. Mae platio cemegol, ar y llaw arall, yn defnyddio adweithiau catalytig hunan- i wneud yr arwyneb yn wastad (fel platio aloi nicel ffosfforws cemegol). Er enghraifft, mae un cwmni'n cyflogi platio nicel electroless i sinciau gwres aloi copr print 3D. Mae hyn yn eu gwneud yn gallu gwrthsefyll chwistrellu halen am 1,000 awr yn lle 48 awr, tra'n dal i gael dargludedd thermol o 200 W / (m · K) neu fwy.
Chwistrellu a gorchuddio â phowdr
Mae cotio chwistrell yn defnyddio llif aer pwysedd uchel i lynu cotio powdr neu hylif i'r wyneb, gan greu haen amddiffynnol sy'n 20–100 μm o drwch. Mae chwistrellu powdr, ar y llaw arall, yn defnyddio arsugniad electrostatig i ddosbarthu powdr yn gyfartal, sy'n ffurfio cotio trwchus pan fydd yn oeri. Mae'r dull hwn yn gweithio ar gyfer offer awyr agored, peiriannau diwydiannol, a sefyllfaoedd eraill. Er enghraifft, mae un cwmni'n defnyddio cotio powdr i drin elfennau strwythurol dur printiedig 3D, sy'n eu gwneud yn gallu gwrthsefyll chwistrell halen niwtral am fwy na 2000 o oriau.
4. Technolegau Newydd: Laser a Phrosesau Cyfansawdd Arwain Arloesedd: Sgleinio Laser
Defnyddio trawstiau laser ynni uchel i doddi deunyddiau arwyneb mewn ardal fach ac yna llifo'r pwll tawdd i lefelu'r arwyneb. Gall y dull hwn weithio ar arwynebau crwm sy'n anodd eu cyrraedd ac sydd â pharth bach yr effeithir arno gan wres (Llai na neu'n hafal i 0.1mm). Er enghraifft, mae menter benodol yn defnyddio sgleinio laser i aloion tymheredd uchel sy'n seiliedig ar nicel argraffu 3D, gan leihau'r garwedd arwyneb o Ra 8 μ m i Ra 2 μ m tra'n cynnal priodweddau mecanyddol y deunydd heb ei newid.
Peiriannu Llif Sgraffinio (AFM)
Er mwyn sgleinio nodweddion cymhleth fel tyllau croes a sianeli llif mewnol, mae deunydd sgraffiniol viscoelastig yn cael ei lifo trwy siambr fewnol y gydran. Gall y weithdrefn hon weithio mewn mannau sy'n anodd eu cyrraedd. Er enghraifft, mae un cwmni'n defnyddio AFM i brosesu nozzles tanwydd hedfan 3D wedi'u hargraffu, sy'n gwneud yr arwyneb mewnol yn llai garw (o Ra 16 μ m i Ra 1.6 μ m) ac yn gwella unffurfiaeth llif o 20%.
Integreiddio prosesau cyfansawdd
Defnyddio mwy nag un dull prosesu i gydweithio i hybu perfformiad. Er enghraifft, mae menter benodol yn mabwysiadu proses gyfuniad o "sgleinio cemegol + anodizing + cotio PVD" ar gyfer mewnblaniadau aloi titaniwm argraffu 3D, sy'n lleihau'r garwedd arwyneb i Ra 0.05 μ m, yn gwella ymwrthedd cyrydiad 5 gwaith, ac mae'r cryfder bondio rhwng y cotio a'r swbstrad yn cyrraedd 40MPa, gan fodloni gofynion gwasanaeth tymor hir mewnblaniadau orthopedig.