O pós-{0}}processamento da impressão 3D de metal pode ser parcialmente omitido?

Por exemplo, a ideia principal do pós-processamento é passar de "utilizável" para "confiável".
Ao imprimir metal em 3D, você derrete pó metálico ou fio camada por camada. Isso pode causar problemas, incluindo tensão residual, pequenas falhas e superfícies ásperas. O principal objetivo do pós-processamento é corrigir essas "deficiências inerentes":

Livrar-se do estresse residual: O resfriamento rápido durante a impressão pode produzir estresse interno que pode fazer com que as peças dobrem ou quebrem. Se as pás da turbina de um motor de aeronave não forem tratadas para evitar superaquecimento, a tensão residual pode atingir 60% do limite de escoamento do material. Isto pode causar o colapso repentino das lâminas enquanto o motor estiver funcionando.
Melhorar o desempenho mecânico: O tratamento térmico, como solução sólida + envelhecimento, pode diminuir o tamanho do grão, causar a formação de fases de reforço e aumentar a resistência à tração da liga de titânio de 800 MPa para 1.200 MPa, que é o que as estruturas de suporte de carga aeronáutica precisam.
Tornando a superfície melhor: por meio de jato de areia, polimento e outros métodos, você pode diminuir a rugosidade da superfície de Ra12,5 μm para Ra0,4 μm e eliminar vestígios de ligação entre camadas. Isso torna os implantes biocompatíveis.
Defeitos internos selados: A tecnologia de prensagem isostática a quente (HIP) comprime os poros em altas temperaturas e pressões, tornando a densidade do material quase 100% e estendendo bastante sua vida útil à fadiga.
2, A possibilidade de pular parcialmente o pós{1}}processamento: uma técnica de diferenciação-orientada por cena
Mesmo que o pós{0}}processamento seja necessário, há momentos em que a "subtração" parcial pode ser feita por meio da otimização do processo ou de novos materiais:

1. Retirando estruturas de suporte: de “obrigatório” a “opcional”
Para evitar que as peças suspensas caiam, a impressão 3D tradicional em metal precisa de estruturas de suporte. Porém, retirar o suporte pode danificar a superfície das peças. Com controle-de pool de fusão em circuito fechado e distribuição de pó sem{4}}contato, a tecnologia de impressão não suportada do VELO 3D viola a "regra dos 45 graus". Pode imprimir estruturas complexas com diâmetro interno de até 100mm sem necessidade de suporte. Por exemplo, o tubo interno impresso do trocador de calor tem uma lisura superficial de Ra3,2 μm, que atende imediatamente aos critérios de vedação de fluidos. Isto significa que não há necessidade de remover o suporte e polir novamente a superfície.

2. Tratamento de superfície: do "polimento fino" à "orientação funcional"
Para áreas que não aparecem ou partes que ficam dentro do canal de fluxo, a rugosidade da superfície pode ser relaxada um pouco. Por exemplo:

Peças de suspensão automotiva: Ao alterar as configurações de impressão (espessura da camada para 0,1 mm e velocidade de digitalização para 1000 mm/s), a rugosidade da superfície é mantida em Ra6,3 μm, o que atende aos padrões de resistência ao desgaste e pula a etapa de jato de areia.
Bocal de combustível para um motor de aeronave: A rugosidade da superfície do canal de fluxo interno é Ra8 μm após a impressão por fusão seletiva a laser (SLM). Através da simulação de fluidos, o efeito de atomização do combustível cumpre a norma, pelo que não é necessário qualquer polimento extra.
3. Tratamento térmico: da “cobertura total do processo” à “personalização sob demanda”
O tratamento térmico pode fazer com que as coisas funcionem melhor, mas também pode afetar o tamanho ou a cor das peças. As seguintes situações podem omitir ou facilitar o tratamento térmico:

Itens decorativos de metal, como joias de liga de titânio-impressas em 3D, não precisam ser duros, portanto, o tratamento com solução sólida pode ser ignorado para manter o brilho do metal.
Para aplicações-de baixa temperatura, como suportes de liga de alumínio usados ​​em configurações com temperaturas tão baixas quanto -40 graus , a tensão residual é mantida dentro de uma faixa segura otimizando as condições de impressão (como o pré-aquecimento do substrato a 200 graus ), portanto, não há necessidade de recozimento para alívio de tensão.
Durante a fase de pesquisa e desenvolvimento, as peças que não foram{0}tratadas termicamente podem verificar rapidamente se o projeto funciona e acelerar o ciclo de iteração.
4. Remoção e reciclagem de pó: da "operação manual" à "integração automatizada"
A remoção e triagem do pó levam muito tempo durante o processo de fusão do leito de pó. O Platinum BLT-S800 possui um sistema automático de recuperação de pó que permite que o pó flua em um circuito fechado na cabine. Isto torna-o 80% mais eficiente na remoção de pó e elimina alguns procedimentos de triagem em humanos.

3,Ignorando os riscos e limites do pós{1}}processamento: um sinal de maturidade tecnológica
É possível economizar dinheiro não realizando todo o pós{0}}processamento, mas há algumas preocupações que devem ser lembradas:

Degradação de desempenho: peças de liga-à base de níquel-de alta temperatura que não são tratadas podem perder 30% de sua resistência a altas-temperaturas, o que não é forte o suficiente para motores de aeronaves.
Declínio da confiabilidade: Os implantes de liga de titânio que não foram tratados com HIP podem ter uma vida útil em fadiga 50% menor, o que aumenta a chance de falha clínica.
Problema de conformidade: existem padrões rígidos de certificação para peças em setores como saúde e aviação (como ASTM F2924), e pular etapas importantes de pós-{1}}processamento pode significar reprovação no teste.
A prática do setor demonstrou que a viabilidade de renunciar ao pós{0}}processamento depende da maturidade tecnológica e da tolerância do cenário. Por exemplo, o equipamento Concept Laser M2 da GE Additive reduz a tensão residual em peças de aço inoxidável em 40% usando melhores métodos de digitalização. Algumas peças podem até ignorar o recozimento de alívio de tensão. No entanto, os implantes médicos ainda precisam de tratamento térmico completo e passivação de superfície para serem seguros para uso biológico.