Quando a peça de metal impressa em 3D terminar de imprimir, basta retirá-la da máquina e ela estará pronta para ser usada, certo? Não longe.
As peças de metal impressas em 3D (AM) são essencialmente "soldadas" à placa de construção e precisamos usar uma ferramenta de corte para removê-las. Além disso, as peças de impressão 3D ainda exigem uma série de etapas de pós-processamento antes de estarem prontas para uso. A seguir estão os métodos relacionados a peças de pós-processamento de impressão 3D de metal para compartilhar com você.
Remoção de pó:As peças impressas em 3D são construídas "para baixo" em um sistema de fusão em leito de pó à medida que novas camadas são adicionadas no topo, o que significa que a peça é enterrada em pó após a conclusão. Após a conclusão da construção e a peça/placa de construção resfriar, o operador da máquina deve remover todo o pó da mesa de construção e peneirar/filtrar/reciclar para uso posterior. Esta é a primeira operação após a impressão, apenas os custos trabalhistas, levam algum tempo.
Alívio de estresse:Como a peça é construída camada por camada, o aquecimento e o resfriamento do metal causam tensões internas que devem ser aliviadas antes que a peça possa ser removida da placa de construção. Caso contrário, as peças podem deformar ou até rachar. As peças que aliviam o estresse exigem um forno ou fornalha grande o suficiente para caber em toda a placa de construção. Muitas pessoas recomendam usar um forno com ambiente inerte para minimizar a oxidação na superfície da peça. Na verdade, as pessoas preferem um forno a vácuo, mas custa muito mais.
Remoção de peças:A maioria das empresas usa fio EDM para remover peças da placa de construção, o que pode levar várias horas, dependendo do número e tamanho das peças. Mas muitas oficinas de máquinas estão começando a usar serras de fita porque são mais rápidas, mais eficientes e muitas vezes podem fazer o trabalho em minutos. Tenha em mente que materiais como o Inconel endurecem quando usinados, então pode ser difícil removê-los da placa de construção com apenas uma serra de fita.
Tratamento térmico:O tratamento térmico pode efetivamente melhorar a microestrutura e as propriedades mecânicas da peça e é necessário para quase todas as peças metálicas de impressão 3D. Em muitos casos, esta etapa também requer um forno ambientalmente controlado capaz de ajustar a temperatura e o tempo de resfriamento. O tratamento térmico pode afetar as dimensões da peça, portanto, na maioria dos casos, as peças são tratadas termicamente antes da usinagem/acabamento da peça.
Prensagem isostática a quente:Muitas empresas aeroespaciais estão começando a usar prensagem isostática a quente (HIP) em vez de tratamento térmico, que é frequentemente usado na indústria de fundição para melhorar a vida de fadiga das peças fundidas. Os sistemas HIP custam significativamente mais do que os fornos/fornos e têm suas próprias medidas de segurança devido à alta pressão (100 MPa ou mais) em que operam. Se a peça tiver sido HIP, geralmente não precisa ser tratada termicamente.
Usinagem:As superfícies de contato, superfícies, roscas, estruturas de suporte, etc. precisam ser usinadas para garantir a precisão dimensional das peças acabadas. Poucas peças impressas em 3D atendem às especificações "esperadas", o que exige pós-processamento para garantir a precisão dimensional do modelo. Mas estabelecer benchmarks de usinagem pode ser complicado, especialmente para peças complexas de formato orgânico feitas com impressão 3D. O acesso a canais internos ou canais de resfriamento que precisam ser usinados também aumenta o custo e geralmente requer acessórios especializados.
Tratamento da superfície:O tratamento de superfície também pode ser necessário para melhorar o acabamento/qualidade da superfície da peça, reduzir a rugosidade da superfície, limpar os canais internos ou remover partículas parcialmente não fundidas da peça. A rugosidade da superfície tem o maior impacto nas propriedades mecânicas estáticas das peças e está relacionada à resistência ao desgaste, resistência à corrosão e resistência à fadiga das peças. Usinagem, corrosão química e shot peening podem ser usados, mas as próprias peças são danificadas até certo ponto.
Inspeção e teste:Após o pós-processamento, metrologia, inspeção e testes não destrutivos usando varredura de luz branca/azul, teste de penetrante de corante, teste ultrassônico, varredura de tomografia computadorizada (TC), etc., podem ser necessários em vários pontos no processo de pós-processamento. Testes destrutivos de peças de amostra e análise de cupons (por exemplo, barras de tração), química do pó, microestrutura do material, etc. também podem ser necessários para coletar dados para auxiliar na qualificação do processo e, finalmente, na qualificação da peça. Peças impressas em 3D com canais internos, estruturas de treliça e outros aprimoramentos internos também podem exigir tomografias computadorizadas para garantir a permeabilidade do canal, avaliação da geometria interna, etc.
Na verdade, a impressão 3D em metal é mais complexa do que pensamos. Em comparação com a impressão em resina ou plástico, requer mais processos de pós-processamento para auxiliar na conclusão da peça final finalizada ideal.