3D 프린팅된 금속 부품의 프린팅이 완료되면 기계에서 꺼내기만 하면 바로 사용할 수 있습니다. 멀지 않은.
금속 3D 인쇄(AM) 부품은 기본적으로 빌드 플레이트에 "용접"되며, 이를 제거하려면 절단 도구를 사용해야 합니다. 이 외에도 3D 프린팅 부품은 사용할 준비가 되기 전에 일련의 후처리 단계가 필요합니다. 금속 3D 프린팅 후가공 부품 관련 방법을 공유합니다.
분말 제거:3D 프린팅된 부품은 파우더 베드 퓨전 시스템에서 "아래로" 제작되며, 이는 완성 후 부품이 파우더에 묻혀 있음을 의미합니다. 제작이 완료되고 부품/제작 플레이트가 냉각된 후 기계 작업자는 제작 테이블에서 모든 분말을 제거하고 나중에 사용하기 위해 체/여과/재활용해야 합니다. 인쇄 후 첫 작업으로 인건비만 소요되며 시간이 소요됩니다.
스트레스 풀기:부품이 레이어별로 제작되기 때문에 금속의 가열 및 냉각으로 인해 부품이 제작판에서 제거되기 전에 완화되어야 하는 내부 응력이 발생합니다. 그렇지 않으면 부품이 휘거나 균열이 생길 수 있습니다. 응력 완화 부품에는 전체 빌드 플레이트에 맞도록 충분히 큰 오븐이나 용광로가 필요합니다. 많은 사람들은 부품 표면의 산화를 최소화하기 위해 불활성 환경의 오븐을 사용할 것을 권장합니다. 실제로 사람들은 진공로를 선호하지만 비용이 훨씬 더 많이 듭니다.
부품 제거:대부분의 회사는 와이어 EDM을 사용하여 빌드 플레이트에서 부품을 제거하며, 부품의 수와 크기에 따라 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 그러나 더 빠르고 효율적이며 종종 몇 분 안에 작업을 완료할 수 있기 때문에 많은 기계 공장에서 띠톱을 사용하기 시작했습니다. Inconel 변형률과 같은 재료는 가공할 때 경화되므로 밴드쏘만으로는 제작판에서 제거하기 어려울 수 있습니다.
열처리:열처리는 부품의 미세 구조와 기계적 특성을 효과적으로 개선할 수 있으며 거의 모든 3D 프린팅 금속 부품에 필요합니다. 많은 경우에, 이 단계는 온도와 냉각 시간을 조절할 수 있는 환경적으로 제어되는 용광로도 필요합니다. 열처리는 부품의 치수에 영향을 줄 수 있으므로 대부분의 경우 부품을 가공/마무리하기 전에 부품을 열처리합니다.
뜨거운 등압 압축:많은 항공우주 회사는 주조 산업에서 주물 피로 수명을 개선하기 위해 자주 사용하는 열처리 대신 HIP(Hot Isostatic Pressing)를 사용하기 시작했습니다. HIP 시스템은 용광로/오븐보다 훨씬 더 많은 비용이 들며 작동하는 고압(100MPa 이상)으로 인해 자체 안전 조치가 있습니다. 부품이 HIP된 경우 일반적으로 열처리가 필요하지 않습니다.
가공:완성된 부품의 치수 정확도를 보장하기 위해 결합 표면, 표면, 나사산, 지지 구조 등을 가공해야 합니다. 3D 인쇄된 부품은 "예상" 사양을 충족하는 경우가 거의 없으므로 모델의 치수 정확도를 보장하기 위해 후처리가 필요합니다. 그러나 가공 벤치마크를 설정하는 것은 까다로울 수 있습니다. 특히 3D 프린팅을 사용하여 만든 복잡하고 유기적으로 형성된 부품의 경우 그렇습니다. 가공해야 하는 내부 채널 또는 냉각 채널에 대한 액세스도 비용을 추가하고 종종 특수 고정구가 필요합니다.
표면 처리:또한 표면 처리는 부품의 표면 마감/품질을 개선하고, 표면 거칠기를 줄이고, 내부 채널을 청소하거나, 부품에서 부분적으로 녹지 않은 입자를 제거하기 위해 필요할 수 있습니다. 표면 거칠기는 부품의 정적 기계적 특성에 가장 큰 영향을 미치며 부품의 내마모성, 내식성 및 피로 강도와 관련이 있습니다. 가공, 화학적 부식, 쇼트 피닝을 사용할 수 있지만 부품 자체가 어느 정도 손상됩니다.
검사 및 테스트:후가공 후 측정, 검사, 백색/청색광 스캐닝을 이용한 비파괴검사, 염료침투탐상검사, 초음파검사, 전산화단층촬영(CT) 스캐닝 등의 검사가 후가공 과정의 여러 지점에서 필요할 수 있습니다. 샘플 부품의 파괴 테스트 및 쿠폰(예: 인장 막대), 분말 화학, 재료 미세 구조 등의 분석은 프로세스 적격성 평가 및 궁극적으로 파트 적격성 평가에 도움이 되는 데이터를 수집하는 데도 필요할 수 있습니다. 내부 채널, 격자 구조 및 기타 내부 개선 사항이 있는 3D 인쇄 부품도 채널 개방성, 내부 형상 평가 등을 보장하기 위해 CT 스캔이 필요할 수 있습니다.
사실 금속 3D 프린팅은 우리가 생각하는 것보다 훨씬 복잡합니다. 수지 또는 플라스틱 인쇄와 비교할 때 최종 이상적인 완성 부품을 완성하는 데 도움이 되는 후처리 프로세스가 더 필요합니다.