Problemes de porositat i densitat
L'alta porositat dels articles metàl·lics impresos en 3D pot influir directament en les seves qualitats mecàniques i reduir-ne la densitat. La inadequada o massa energia durant el procés d'impressió podria ser la causa de la porositat, o problemes amb la tècnica de producció de pols. Les càrregues elevades fan que les peces d'alta porositat es trenquin o pateixin altres danys fàcilment.
Reversió de l'estrès residual
Els aspectes habituals de la impressió 3D de metall són l'escalfament i el refredament posterior. Les tensions residuals derivades d'aquest canvi de calor greu podrien causar problemes com ara deformacions, esquerdes i deformacions que afectarien la fabricació de peces. Normalment es troba a l'àrea de contacte entre la part inferior del component d'impressió i el llit d'impressió, l'àrea més aviat concentrada d'estrès residual és
Microestructura desequilibrada
La microestructura desigual dels components metàl·lics produïts per la impressió 3D podria influir en el seu rendiment general. El tractament tèrmic pot ajudar fins a cert punt a resoldre aquest problema, però no pot proporcionar una microestructura com la de les peces forjades o les peces de fosa tractades tèrmicament.
Esquerdes i distorsió sota el procés de tractament tèrmic
Com que s'allibera l'estrès residual, els components metàl·lics podrien trencar-se i distorsionar-se durant el tractament tèrmic. Especialment en l'etapa de refredament, la deformació i l'esquerdament de les vores induïdes per la contracció són força notables.
Pla de reacció
Controlar la configuració d'impressió i l'elecció dels materials.
La compra de proveïdors de matèries primeres premium i l'optimització de la configuració d'impressió com la potència del làser, la velocitat d'escaneig, etc. poden ajudar a reduir la porositat de les peces metàl·liques i garantir una fusió adequada del metall. Per tant, escollir materials en pols amb partícules esfèriques podria augmentar la densitat dels productes produïts.
Avenç de la tecnologia en el tractament tèrmic
Una de les principals maneres de millorar la microestructura i alliberar l'estrès residual és el tractament tèrmic. La tensió residual es pot reduir de manera eficient mitjançant la crema i la sinterització de lligant, l'alleujament de l'estrès, el premsat isostàtic en calent (HIP), l'austenitització (i l'extinció) i el tremp, per tant, reforçant i endurint les peces. La gestió estricta de les velocitats d'escalfament i refrigeració al llarg del procés de tractament tèrmic ajuda a prevenir les esquerdes i la deformació provocades per velocitats massa ràpides o massa lentes.
Marc de suport i enfocament de preescalfament
L'ús d'una estructura de suport adequada pot ajudar a reduir la generació d'estrès residual i aturar la deformació de les peces després de la impressió. A més, el preescalfament dels ingredients de construcció i del llit d'impressió ajuda a reduir els gradients de temperatura i, per tant, redueixen les tensions residuals. Reduir la distància d'escaneig i dividir la regió d'escaneig en seccions més petites, conegudes com a "illes", ajuda a aconseguir el mètode de preescalfament.
Després de la teràpia, la rugositat de la superfície millora.
Normalment, el postprocessament per a articles metàl·lics impresos en 3D és l'eliminació de pols i suport, tractament tèrmic i poliment de superfícies. El mecanitzat, el rectificat o el poliment poden ajudar a augmentar la rugositat de la superfície mitjançant operacions respectives. Al mateix temps, els problemes de rugositat de la superfície es poden reduir una mica ajustant paràmetres d'impressió com el gruix de la capa i la potència del làser.
Investigació material i creativitat tecnològica
Els productors de pols metàl·liques estan creant activament nous materials per satisfer certes necessitats, com ara motlles, com a reacció al mal rendiment de soldadura dels materials temperats i endurits que s'utilitzen sovint en la impressió 3D de metall. Al mateix temps, els fabricants de motlles estan investigant com millorar el rendiment dels motlles impresos en 3D mitjançant tractaments posteriors, inclòs el tractament tèrmic. A més, la tecnologia d'impressió 3D de metall es fusionarà amb tecnologies més avançades a mesura que les tecnologies de fabricació intel·ligent i digital creixin per donar suport al creixement de la fabricació de motlles cap a una major eficiència, una major precisió i menys costos.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/high-performance-car-parts-by-3d-printing.html