金属3D打印有哪种表面处理方法？

 

 

 

 

image source: 3dprinting.com

 

 

 

       金属3D打印的表面处理确实是使金属打印成品变成实用性的关键。没有人想要粗糙，波浪形的零件，尤其是要与其他组件配合或密封某种压力容器时。这些需求在航空航天或汽车等高端工程中经常存在。

 

 

 

本文章内容目录：

 

 

表面瑕疵

 

后处理光洁度类型：标准后处理

 

后处理光洁度类型：切削刃光洁度后处理

 

后处理光洁度类型：化学添加剂表面后处理

 

后处理光洁度类型：电力后处理

 

后首先要考虑以下你的零件设计是否适用于金属打印？

 

表面后处理重复性–表面后处理与打印成品一样可重复吗？

 

那么，将金属零件平滑成具有高质量，平坦表面的零件有哪些选择呢？

 

 

 

表面瑕疵

 

 

       金属3D打印零件的粗糙表面可能会影响美学，产生裂纹，减低疲劳寿命，产生不良配合，对流体动力学中的流动行为产生负面影响。

 

 

 

       不同的应用将需要不同的表面粗糙度，通常比3D打印可获得的自然光洁度更平滑。这篇文章会使用Ra，它是在表面上测得的粗糙度平均值。单位很小，因此以微米或微英寸为单位进行测量。

 

 

 

       如果你要完成这种性质的金属零件的后处理加工，当中有几种主要的表面光洁度类型，它们反映了相当常见的一系列工具，可用于各种金属打印类型。

 

 

 

 

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后处理光洁度类型：标准后处理

 

 

       这是打印后的标准外观，所有块状，不光滑和灰色。对于某些应用程序可能没问题，但对于精密工程则不是。该原始零件的表面光洁度约为2.5-3.1μmRa，与精密铸造的光洁度相当。

 

 

 

后处理光洁度类型：切削刃光洁度后处理

 

 

       为了获得这种效果，你将需要使用喷砂或振动抛光。你可能会猜出什么是喷砂。它涉及用磨料喷砂零件。振动精加工涉及将零件放入带有小的磨料颗粒的振动碗中，在那里振动的颗粒随机地使表面光滑。通常，这是为了使尖锐的边缘平滑并弄圆。

 

 

 

后处理光洁度类型：化学添加剂表面后处理

 

 

       可以通过各种化学加工来实现这种类型的表面处理。基本上是一种振动精加工系统，但是具有较小的磨料颗粒和添加的化学促进剂。这有助于在零件上生成无方向性的低Ra表面。

 

 

 

 

image source: 3deo

 

 

 

后处理光洁度类型：电力后处理

 

 

       这种类型的表面处理可以通过电抛光或金属干液来实现。市场上一些干式电抛光系统，可以生产出具有可重复性的高度美观的零件。

 

 

       通过各种后处理抛光过程，可以将零件精加工至合理的0.3μmRa，这对于各种高端需求绝对有用。

 

 

       最终，你选择的饰面将取决于你自己的要求。没有最好的表面处理-只有基于你的产品目的和工作项目需求来决定最适合你的表面处理。当然，也有可用的加工选项，但是对于要求非常小的粗糙度值而言，你可能需要一种更化学的或更精细的研磨方法。

 

 

 

以下是金属3D打印的后处理一些注意事项

 

 

首先要考虑以下你的零件设计是否适用于金属打印？

 

 

       无论材料是被烧结，熔融还是沉积，都可以安全地假定大多数金属打印部件都能进行表面处理。这意味着即使正在进行机械加工或其他辅助工艺，大多数应用都是将金属打印件的表面进行平滑。在开始表面平滑过程中，根据材料的不同，可能会损失高达0.005英寸的材料。在急转弯处可能会更加极端。因此，在设计过程中应考虑到所有外表面材料损失的因素。在设计阶段同样重要的是考虑复杂性。尽管希望突破界限并在一个结构中创建一个庞大的组件，但也要考虑它如何限制对表面上后处理的。

 

 

 

表面后处理重复性–表面后处理与打印成品一样可重复吗？

 

 

       当涉及到金属表后处理加工的实际过程时，许多工作都依赖于工厂现有的手动工具和设备。这不仅是不安全的，即在钛粉附近进行研磨会产生爆炸危险，而且还可能很快成为工作流程中的问题。不一致-即使一次完成完美的表面处理，也可以再次进行吗？报废零件可能会非常昂贵，尤其是在金属3D打印中。生产率–如果产量增加，是否可以用现有资源（即劳动力和工具）来证明表面处理的合理性？这通常会减少打印量，因为表面处理会成为瓶颈。大多数目标是要获得一致的结果，同时最大程度地减少技术人员花费在处理单个零件上的时间。现时市场上已有些技术可监控金属3D打印参数并管理打印时所需要的能量，以匹配金属3D打印的复杂程度。