Les peces metàl·liques impreses en 3D poques vegades surten de la cambra de construcció en el seu estat útil final. A mesura que-les superfícies impreses solen portar línies de capes visibles, partícules de pols sinteritzades o parcialment foses i suport-marques testimonials d'estructura que s'han de tractar abans que una peça estigui llesta per a l'ús funcional, el muntatge o la presentació estètica. Els mètodes d'acabat habituals per a peces metàl·liques impreses en 3D inclouen el poliment manual, el poliment de sorra, el tambor, el rectificat vibratori/centrífug, el mecanitzat amb flux abrasiu (extrusió), galvanoplastia i polit elèctric, i mecanitzat de precisió, rectificat i EDM (mecanitzat de descàrrega elèctrica). Les especificitats de cada mètode es descriuen a continuació.
Polit manual
El poliment utilitza eines com paper de vidre i limes per fregar mecànicament la superfície d'una peça directament a mà, i pot millorar significativament la rugositat de la superfície. Les peces polides poden veure que l'acabat de la superfície millora en un factor de tres a cinc, i el mètode és especialment eficaç per eliminar línies de capes, vores afilades i altres defectes superficials localitzats que queden del procés d'impressió. El poliment manual és flexible -, un operador pot centrar l'atenció exactament allà on es necessita, treballant amb una geometria complexa que els processos automatitzats poden tenir dificultats per assolir -, però és relativament laboriós-i lent. Per això, acostuma a ser més adequat per a petits lots de producció o per a l'acabat localitzat i específic de característiques específiques d'una peça en lloc del tractament general d'una sèrie de producció sencera.
Sorra
El sorreig utilitza aire comprimit per impulsar un mitjà abrasiu - òxid d'alumini, perles d'acer inoxidable o perles de vidre, entre altres opcions - a la superfície d'una peça a gran velocitat, produint un acabat mat o brillant uniforme segons el suport seleccionat. Els seus avantatges inclouen:
Eliminació ràpida de rascades superficials i marques d'eines deixades en el procés de construcció;
No hi ha canvis en la precisió dimensional d'una peça, amb el processament normalment completat en pocs minuts;
La intensitat del tractament ajustable mitjançant el control de la pressió de l'aire - es pot utilitzar una pressió més baixa per alterar el color i l'aspecte de la superfície, mentre que una pressió més alta permet desbarbar les vores afilades i les petites protuberàncies.
El sorreig és molt adequat per al processament per lots de peces amb geometries complexes, ja que el patró de polvorització pot arribar a rebaix i al voltant de contorns als quals seria difícil accedir amb eines abrasives rígides, el que el converteix en un dels mètodes d'acabat més versàtils i àmpliament utilitzats per a peces metàl·liques AM.
Tombant
L'enrotllament col·loca les peces juntament amb un material abrasiu - com ara un material ceràmic o un material d'acer - dins d'un tambor o barril giratori, on la fricció mecànica entre les peces i el suport suavitza la superfície amb el temps. Les característiques clau d'aquest mètode inclouen:
És més adequat per a peces amb geometries relativament simples, com ara components cilíndrics o en forma de bloc-, on l'acció de caiguda pot fer un contacte constant a través de la superfície;
Es poden processar múltiples peces simultàniament, donant al mètode un rendiment relativament alt per a l'acabat per lots;
La seva eficàcia en superfícies internes o estructures complexes és limitada, ja que és possible que els mitjans de rotació no puguin arribar als canals interns, a les escombraries profundes o a les estructures de gelosia intricades - una restricció real donada la freqüència amb què s'utilitza el metall AM precisament per produir aquestes geometries internes.
Mòlta vibratòria i centrífuga
La mòlta per vibració i centrífuga utilitza sistemes de disc centrífug o cilíndrics, en què la força centrífuga impulsa el material abrasiu contra la superfície de la peça per oferir un acabat d'alta-energia i gran-volum. Els seus avantatges principals inclouen:
Eliminació ràpida del material, el que el fa molt adequat per a operacions de polit, desbarbat i{0}}arrodoniment de vores;
Idoneïtat per al processament per lots de peces petites, tot i que l'equip especialitzat implicat comporta un cost inicial comparativament més elevat que els mètodes més senzills com el poliment o la caiguda.
Com que el procés concentra l'energia de manera més intensa que la caiguda estàndard, pot aconseguir en pocs minuts el que la caiguda convencional pot trigar hores a aconseguir, cosa que el fa atractiu per a entorns de producció on el rendiment importa tant com la qualitat de la superfície.
Mecanitzat de flux abrasiu (extrusió de rectificat)
El mecanitzat de flux abrasiu, també conegut com a rectificat d'extrusió, utilitza un pistó hidràulic per forçar un medi abrasiu viscós - carregat de fines partícules abrasives - cap endavant i cap enrere a través de les superfícies internes d'una peça de treball, com ara forats, canals o cavitats, aconseguint una conformació precisa de dins cap a fora. Les característiques d'aquest mètode inclouen:
Control precís de la geometria de la superfície interna, capaç de formar radis consistents o eliminar les rebaves dels passatges interns;
L'aplicabilitat a regions en què els processos de poliment tradicionals són difícils o impossibles d'arribar a - canals interns i cavitats complexes en n'és un bon exemple, i una àrea on la impressió 3D de metall produeix amb freqüència una geometria a la qual l'acabat convencional simplement no pot accedir;
Eliminació de material controlable, encara que el temps de processament acostuma a ser més llarg que amb els mètodes mecànics de superfície, ja que el flux abrasiu s'ha de passar per la peça repetidament per aconseguir l'acabat desitjat.
Galvanització i electropolit
La galvanoplastia utilitza un corrent elèctric per dipositar ions metàl·lics d'una solució - com l'or, la plata o el crom - a la superfície d'una peça, formant una fina capa funcional o decorativa. Els seus propòsits principals inclouen la millora de la resistència al desgast, la resistència a la corrosió, la conductivitat elèctrica i l'aspecte general, cosa que fa que sigui una opció habitual quan una peça metàl·lica AM necessita propietats funcionals més enllà de les que només pot proporcionar el material imprès base.
L'electropolit, en canvi, utilitza un corrent elèctric per dissoldre el material de la superfície d'una peça, reduint la rugositat superficial suavitzant pics i valls microscòpiques. És especialment adequat per polir peces amb formes irregulars, on les eines de poliment mecàniques tindrien dificultats per mantenir un contacte uniforme, i pot millorar significativament l'aspecte de la superfície i reduir els defectes superficials relacionats amb la fricció-.
Tots dos processos requereixen un control acurat de la densitat de corrent i la composició d'electròlits per aconseguir resultats consistents i repetibles. La diferència clau entre ells és que la galvanoplastia és un procés additiu - el material es diposita a la superfície - mentre que l'electropolit és un procés subtractiu - el material s'elimina de la superfície. La comprensió d'aquesta distinció és important a la pràctica, ja que escollir la equivocada per a un requisit de tolerància determinat pot afegir un gruix no desitjat o eliminar més material del que pot tolerar la tolerància dimensional d'una peça.
Mecanitzat, rectificat i electroerosió (mecanitzat de descàrrega elèctrica)
El mecanitzat i el rectificat utilitzen molins CNC, torns i equips similars per tallar directament el material d'una peça, aconseguint un control dimensional i de forma d'alta{0}}precisió. Els acabats superficials que es poden aconseguir a través d'aquesta ruta poden arribar per sota de Ra 0,8 μm, un nivell de suavitat que la majoria de superfícies-impresos o de suport-acabats no poden igualar per si soles.
El mecanitzat per descàrrega elèctrica (EDM) utilitza una descàrrega elèctrica d'espurna entre un elèctrode i la peça de treball per erosionar el material, el que el fa molt adequat per a l'acabat d'aliatges endurits o cavitats internes complexes que serien difícils d'arribar amb una eina de tall. El seu principal inconvenient és la velocitat de processament, que acostuma a ser considerablement més lenta que el mecanitzat convencional.
Tant el mecanitzat/mòlta com l'erosió per electroerosió requereixen equips especialitzats i operadors especialitzats, i generalment es reserven per a peces amb requisits de tolerància estrictes -, com a exemple representatiu, els components aeroespacials, on la precisió dimensional i la integritat de la superfície afecten directament el rendiment de les peces i els marges de seguretat.
Resum
La selecció del mètode d'acabat adequat per a una peça metàl·lica impresa en 3D depèn de la geometria estructural de la peça, dels seus requisits de precisió i de l'escala de producció implicada. Els mètodes mecànics, com ara el poliment i el poliment amb sorra, són adequats per al tractament de superfícies-de propòsit general ràpid i general on el temps de resposta és més important que aconseguir les toleràncies més ajustades possibles. Els mètodes químics i electroquímics, com ara l'electropolit i la galvanoplastia, es trien normalment per millorar el rendiment funcional - la resistència a la corrosió, la conductivitat o les característiques de desgast - en lloc de només per motius estètics. Els processos d'alta-precisió, com ara el mecanitzat i l'erosió per electroerosió, es reserven per a peces que han de complir estrictes requisits de tolerància, on el cost afegit i el temps de processament es justifiquen per la criticitat de l'aplicació.
En la producció del món real-, és habitual combinar diversos d'aquests mètodes dins d'un sol flux de treball d'acabat -, per exemple, netejar amb sorra una peça per eliminar l'escala de la superfície i uniformitzar-ne l'aspecte, seguit d'un mecanitzat específic en superfícies d'acoblament crítiques i un acabat amb electropolit per aconseguir una superfície llisa i una millor resistència a la corrosió del component acabat. Aquest tipus d'enfocament en capes permet als fabricants equilibrar el cost, el rendiment i la qualitat final de les peces, en lloc de confiar en qualsevol mètode de postprocessament únic per satisfer tots els requisits alhora.