3d打印鋁合金粉末表面改性目錄
3d打印鋁合金粉末表面改性是通過一系列的化學或物理方法改變粉末表面,以改善其打印性能和材料性能?;瘜W方法:使用表面處理劑,如表面活性劑或硅烷共軛劑,使粉末表面形成化學鍵,增加表面張力和粘附性。\\
\\
2.機械方法:用摩擦或噴砂等方法,使粉末表面產(chǎn)生細微的凹凸和細毛結(jié)構(gòu),提高其表面積和粘附性。\\
\\
3.熱處理方法:通過高溫處理,使粉末表面發(fā)生化學反應,形成氧化鋁膜,增加其耐腐蝕性和強度。\\
\\
4.電化學方法:采用電化學沉積或陽極氧化等方法,在粉末表面形成保護膜,防止氧化和腐蝕,同時提高其表面硬度和耐磨性。\\
\\
這些表面改性方法可以結(jié)合使用以達到更好的效果。例如,可以先用機械方法處理粉末表面,然后用化學或熱處理的方法進一步進行改性。\\ \"
3d打印后處理:研磨拋光。
根據(jù)3d打印的層疊原理,打印表面會產(chǎn)生階梯效果。雖然可以盡量減小層疊,但是在微觀尺寸上,還是存在一定的落差。打印的表面質(zhì)量與3d數(shù)據(jù)的質(zhì)量、切片參數(shù)、打印材料、機械精度、打印速度、打印溫度等有關(guān)。為了解決表面質(zhì)量的問題,需要在印刷后的后處理工序上下功夫。
一、打磨
研磨是表面改性技術(shù)的一種,一般是利用粗糙的物體(如含有硬度高粒子的砂紙),通過摩擦使材料表面的物理性質(zhì)發(fā)生變化的加工方法,主要目的是獲得表面的粗糙度。
用FDM工藝和SLA工藝印刷的東西,一般會有明顯的層次,如果表面有需要的東西,需要研磨、補土、上色等處理。
用砂紙磨
砂紙的種類,根據(jù)表面的顆粒粗細,有180目、400目、600目、800目、1000目、1200目、1500目、2000目、2500目、3000目、5000目。
數(shù)字越低的砂紙顆粒越大,表面越粗糙。
打磨從低數(shù)字開始,從180目開始,經(jīng)過400目、600目、800目、1000目、1200目、1500目,最終打磨到2000目以上再涂漆。
二、噴砂。
噴砂處理是指利用高速砂流的沖擊對基質(zhì)表面進行清潔和粗化的過程。
以壓縮空氣為動力,形成高速噴射光束,向需要加工的工件表面高速噴射(銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵礦砂等)。工件表面變得光滑,光澤變得均勻。
由于磨料對工件表面的沖擊和切削作用,使工件表面獲得一定的潔凈度和不同的粗糙度,使工件表面的機械性能得到改善。因此,提高工件的抗疲勞性,增加與鍍層之間的附著力,延長涂膜的耐久性,也有利于涂料的流動和裝飾。
噴砂應用。
(1)工件的涂接、工件的粘接前處理:噴砂去除工件表面的銹皮等污物,使粘接物的粘接更加牢固。
(2)鑄造件毛面、熱處理后工件的清理:用研磨噴砂使工件外觀美觀、整潔。
(3)機械加工件的毛刺清理和美化:噴砂可以清理工件上的小毛刺,使工件表面看起來更加精密。
(4)改善零件的機械性能:機器零件噴砂后,減少噪聲,提高機器的使用壽命。
(5)裝飾作用:一些特殊用途的工件,可與噴砂自由實現(xiàn)不同的反射光和墊子。
三、噴霧
(1)噴射處理。
噴砂處理是工廠廣泛采用的表面強化工藝,設備簡單,成本低,與工件的形狀和位置無關(guān),操作容易,但是工作環(huán)境差。
噴漆廣泛用于提高零件的機械強度,耐磨性,抗疲勞和耐腐蝕性等方面。
表面消光和氧化皮去除,鑄?鍛造?也可用于消除焊接的殘余應力等。
(2)噴砂和噴砂的區(qū)別。
噴砂和噴砂都是以高壓風或壓縮空氣為動力,高速噴出介質(zhì)沖擊工件表面來達到效果,但根據(jù)所選介質(zhì)的不同,效果也不同。
噴砂處理后,工件表面的污物被去除,工件表面受到微量破壞,表面積大幅增加,工件與鍍層的結(jié)合強度增加。
被噴砂處理的工件表面是金屬色,但是表面粗糙,光會發(fā)生折射,所以表面沒有金屬光澤,很暗。
目前3d打印機可以打印金屬零件,目前常用的打印技術(shù)有激光熔融、激光高溫熔融成型各種金屬粉末,簡稱LSM、不銹鋼、鈷鉻合金、模型鋼等,不同金屬粉末熔融成型,貴金屬等金屬粉末激光選區(qū)熔融成型技術(shù)的原理是以原型制造技術(shù)為基本原理發(fā)展而來的一種先進的激光增材制造技術(shù)。
用專用軟件將零件的三維排列切片分層,獲取各斷面的輪廓數(shù)據(jù),然后利用高能量根據(jù)輪廓數(shù)據(jù)逐級選擇性熔化金屬粉末,逐級鋪粉,逐級熔化通過凝固來制造三維的實體部件。
激光區(qū)域熔融成型技術(shù)突破了傳統(tǒng)制造工藝變形成型和去除成型的傳統(tǒng)思路,利用金屬粉末,根據(jù)零件的三維數(shù)字和圖案,可獲得任意復雜形狀的實體零件,即“純成型”實現(xiàn)這樣的材料加工新理念。特別適用于具有復雜腔體結(jié)構(gòu)的難加工鈦合金、高溫合金等零件。
隨著科學技術(shù)的日新月異,機械加工業(yè)也在不斷發(fā)展。
快速成型技術(shù),特別是激光技術(shù),在機械加工行業(yè)中發(fā)揮著越來越大的作用,在制造業(yè)中也得到了越來越廣泛的應用,現(xiàn)在已經(jīng)成為機械制造業(yè)中不可缺少的一部分。
3d打印技術(shù)正在迅速改變著我們的傳統(tǒng)和生活方式。很多專家認為,以數(shù)字化、網(wǎng)絡化、個性化、定制化為特征的3d打印制造技術(shù)將得到推進。
金屬部件3d打印技術(shù)是整個3d打印系統(tǒng)中最先進、最有前景的技術(shù),是先進制造技術(shù)發(fā)展的重要方向。
金屬3d打印技術(shù)是指(1)用激光照射預先展開的金屬粉末,金屬零件成形后被粉末完全覆蓋。
這個方法現(xiàn)在被設備制造商和研究機構(gòu)廣泛采用。直接金屬激光燒成形(Direct Metal Laser Sintering, DMLS)、激光選區(qū)熔化(Selective Laser melting, SLM)和LC (LaserCusing)等。(2)用激光照射噴嘴輸送的粉末流,與激光同時輸送粉末(Laser Engineered Net Shaping, LENS)。
這種方法目前在國內(nèi)使用比較多;(3)用電子束熔化預先攤開的金屬粉末的方法(Electron Beam Melting,EBM)。這個方法和第一類原理相似,但是熱源不同。
dimetal-50光斑的精度達到50μ,可以說是世界上唯一的。設備尺寸為616*810*1750mm,激光功率為70w(也有200w激光器可選)。掃描速度高達7m/s,可成型50*50*50mm的金屬物,層厚0.02-0.1mm。只需300克粉末即可啟動,降低啟動成本。在國內(nèi),SLM技術(shù)的研究也取得了進展。要實現(xiàn)在民用飛機上的應用,還有很多工作要做,比如解決SLM成型本身的技術(shù)問題。研究成型產(chǎn)品后續(xù)處理工藝技術(shù),編制相關(guān)標準規(guī)范體系,開展結(jié)構(gòu)產(chǎn)品適航認證等。
美國材料測試協(xié)會(ASTM)發(fā)布了粉末床熔化鈦合金的兩種標準。ASTM 2924-14:粉末熔床工藝增材制造ti-6al-4v標準與ASTM3001-14:粉末熔覆床工藝增材制造ti-6al-4veli標準規(guī)范,這些規(guī)范規(guī)定了增材制造在粉末、設備和工藝方面的要求。
國內(nèi)關(guān)于SLM標準規(guī)范的工作還很不完善,需要國內(nèi)做出很大的努力。