Как термическая обработка влияет на качество поверхности деталей, изготовленных методом 3D-печати?
Как термическая обработка влияет на качество поверхности деталей, изготовленных методом 3D-печати
Обзор исходного состояния поверхности
Металлические детали, изготовленные методом 3D-печати с использованием селективного лазерного плавления (SLM), электронно-лучевого плавления (EBM) или прямого лазерного спекания металлов (DMLS), часто имеют шероховатую поверхность из-за частично расплавленных частиц, ступенчатых эффектов и рисунков затвердевания. Эти неровности обычно приводят к исходной шероховатости Ra 8–12 мкм, что может повлиять на усталостную долговечность, коррозионную стойкость и функции, зависящие от состояния поверхности.
Влияние термической обработки на качество поверхности
1. Отсутствие прямого сглаживающего эффекта
Термическая обработка улучшает внутренние свойства материала (например, снятие напряжений, измельчение зерна), но не уменьшает напрямую шероховатость поверхности. Такие процессы, как отжиг или старение, не удаляют прилипшие частицы порошка или оплавленные гребни. Следовательно, топография поверхности в значительной степени остается неизменной после обработки.
2. Окисление и изменение цвета
Во время термической обработки, особенно при проведении на воздухе или в недостаточно контролируемой атмосфере, на поверхности детали может происходить окисление. Для сплавов, таких как Ti-6Al-4V или Inconel 625, это может привести к изменению цвета поверхности или образованию окалины, что потребует дополнительной обработки поверхности в последующем процессе.
3. Микроструктура и твердость влияют на обрабатываемость
Хотя шероховатость поверхности остается неизменной, механические характеристики поверхностного слоя изменяются. Закаленные материалы, такие как Инструментальная сталь H13 или Инструментальная сталь 1.2709, становятся более износостойкими и лучше подходят для процессов полировки и тонкой отделки после отпуска или старения.
4. Соображения по финишной обработке поверхности после термообработки
Для поверхностно-чувствительных применений обычно требуются процессы после термической обработки, такие как:
Электроэрозионная обработка (EDM): для доводки внутренних и высокотвердых поверхностей
Электрополирование: для удаления оксидов и сглаживания высокочистых поверхностей
PVD-покрытие: для восстановления или улучшения эстетических и функциональных характеристик поверхности
Сводка влияния на качество поверхности
Аспект | Влияние термической обработки |
|---|---|
Шероховатость поверхности (Ra) | Значительного снижения нет |
Окисление поверхности | Возможно изменение цвета при отсутствии инертной защиты |
Обрабатываемость после обработки | Улучшается за счет структурной гомогенизации |
Пригодность для финишной обработки | Повышается после закалки или снятия напряжений |
Рекомендуемые услуги по улучшению поверхности
Чтобы обеспечить как механические характеристики, так и качество поверхности, Neway 3DP предоставляет:
Термическую обработку Для снятия напряжений, закалки и контроля микроструктуры.
Электрополирование Для удаления окисления, вызванного нагревом, и снижения Ra.
Обработку поверхности Включая полировку, пескоструйную обработку и нанесение покрытий для соответствия требованиям к внешнему виду и качеству поверхности для конкретного применения.
