Laser Powder Bed Fusion (LPBF) Nachbearbeitung

Jedes Teil, das durch Laser-Pulver-Bett-Fusion (LPBF) Technologie muss nachbearbeitet werden. Einige dieser Nachbearbeitungsoptionen sind Standard und werden auf jedes Teil angewendet, wenn Sie mit MakerVerse arbeiten. Andere Prozesse sind optional, können aber das Aussehen und die Funktionalität eines Teils erheblich beeinflussen.

Dieser Leitfaden beleuchtet die verschiedenen Nachbearbeitungsoptionen, die bei der Herstellung von Metallteilen durch additive Fertigung zur Verfügung stehen.

Entfernen der LPBF-Stütze

Entfernen von Stützen aus einem Teil, das mit LPBF ist ein standardisierter und manueller Prozess. Zunächst werden die komplexen Bauteile aus der Bauplatte geschnitten, in der Regel mit einer Bandsäge oder einer Drahterodiermaschine. Anschließend werden die Stützen mit Werkzeugen (wie Hammer, Meißel, Zangen oder Schleifmaschinen) entfernt. Dies kann ein zeit- und arbeitsaufwändiger Prozess sein, ist aber auch notwendig.

Dieser Prozess macht deutlich, dass optimierte Konstruktionen erforderlich sind. Die besten Designs für die additive Fertigung beschränken oder eliminieren die Notwendigkeit von Stützstrukturen. Eine Oberfläche, an der eine Stütze angebracht wurde, ist in der Regel rau und muss manuell geglättet werden.

Sobald dieses Mahlen abgeschlossen ist, kann der Strahlprozess beginnen.

Wann dies zu verwenden ist: Immer wenn der Support gedruckt wird

Media Blasting

Medienstrahlen ist ein Standardprozess in jedem Auftrag der MakerVerse Plattform, insbesondere für Teile, die durch Schmelzen von Metallpulverpartikeln hergestellt werden. Während dieses Prozesses, der auch als Sandstrahlen bekannt ist, wird Korund mit hohem Druck auf das Teil aufgebracht. Die Hauptfunktion dieses Prozesses besteht darin, eine Oberfläche zu reinigen oder zerkratzte oder markierte Oberflächen zu glätten. Korund gibt es in verschiedenen Größen, so dass je nach Bedarf der gewünschte Polier- oder Rauheitsgrad erreicht werden kann.

Wann dies zu verwenden ist: Immer

CNC-Bearbeitung

Die CNC-Bearbeitung (Computer Numerical Control) ist ein computergestütztes Fertigungsverfahren zur Herstellung komplexer Metallteile. Die Software wird so programmiert, dass sie die Bewegungen der verschiedenen Fertigungswerkzeuge wie Fräsen, CNC-Fräsen, Drehmaschinen und anderer Maschinen bestimmt. Das CNC-Verfahren bietet durch diese vorprogrammierten Bewegungen Maßhaltigkeit, geringe Oberflächenrauhigkeit und große Flexibilität.

Auf der MakerVerse Plattform erfordert die CNC-Bearbeitung eine zusätzliche Zeichnung für unsere Ingenieure und die Produktion, um die erforderlichen Arbeiten zu beurteilen.

Wann zu verwenden: Wenn höhere Merkmalstoleranzen erforderlich sind

In diesem Leitfaden erfahren Sie mehr über die Optimierung von Laser Powder Bed Fusion Designs.

Wärmebehandlung

Einige Werkstoffe müssen nach der Fertigstellung oder vor der Fortsetzung anderer Nachbearbeitungsoptionen in der additiven Fertigung von Metallen wärmebehandelt werden. Der Grund dafür ist L-PBF Technologie kann beim Drucken eines Teils zu inneren Spannungen führen. Sobald das Teil von der Bauplattform getrennt ist, können die inneren Spannungen zu Abweichungen oder im schlimmsten Fall zum Versagen des Teils führen.

Häufig wird eine Spannungsarmglühung empfohlen. Zunächst wird das Material auf die gewünschte Temperatur erhitzt. Sobald diese Temperatur für eine bestimmte Zeit gehalten wird, wird das Material wieder abgekühlt. Sobald der Prozess abgeschlossen ist, ändern sich die Materialeigenschaften: weniger Spannung, bessere Dehnung und bessere Ermüdung.

Weitere Optionen finden Sie in den Datenblättern unserer Werkstoffe, um zu sehen, wie der Härteprozess oder das Lösungsglühen die Materialeigenschaften erheblich verändern können.

Wann zu verwenden: Wenn einzigartige mechanische Eigenschaften erforderlich sind - wie hochfeste gehärtete Teile mit sehr geringer Dehnung (z. B. Werkzeugstahlanwendungen)

Qualitätsmessungen in der additiven Fertigung von Metallen

Qualitätsmessungen ändern nicht die Eigenschaften eines Teils, aber sie können von unschätzbarem Wert sein, um sicherzustellen, dass das Teil genau so gedruckt wird, wie es während des Produktionsprozesses erwartet wird. Mehrere Qualitätsmessungen sind auf der MakerVerse Plattform verfügbar.

Optischer 3D-Scan: Hochwertige Stereokameras vergleichen die ursprüngliche Designgeometrie mit dem fertigen Teil. Diese Option ist ideal für kurze Vorlaufzeiten.

Taktil - CMM: Ein Koordinatenmessgerät (KMG) misst ein Teil genau, um festzustellen, ob es Abweichungen zwischen dem fertigen Teil und dem ursprünglichen Entwurf gibt. Die Vorlaufzeiten sind länger als bei 3D-Scans, aber die Messungen sind präziser. Dies ist besonders empfehlenswert für CNC-gefräste Teile.

Oberflächenrauhigkeit: Ein empfindlicher Taststift misst die Rauheit der Oberfläche eines Teils. Sie ist am besten geeignet, wenn die statistischen Abweichungen einer Oberfläche von der Idealform benötigt werden.

Computertomographie: Betrachten Sie dies als Röntgenaufnahme des Teils. Es handelt sich um eine vollständige 3D-Messung der inneren Materialeigenschaften mit einem Computertomographen. Dies sollte durchgeführt werden, wenn die inneren Eigenschaften des Teils auf Defekte, Fehler, Poren, Einschlüsse oder Hohlräume überprüft werden müssen.

Wann zu verwenden: Immer dann, wenn eine eingehende Qualitätskontrolle erforderlich ist, insbesondere bei internen Merkmalen, und bevor eine größere Charge von Teilen beschafft wird.

Die nächsten Schritte in der Additiven Fertigung

Die Auswahl der besten Nachbearbeitungsoptionen ist ein entscheidender Schritt bei der Herstellung von Teilen mit L-PBF oder einer anderen additiven Fertigungstechnologie, insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsmethoden. Diese Optionen wirken sich auf das Aussehen, die Funktionalität und die Integrität des endgültigen Teils aus, daher sollten Sie den möglichen Nachbearbeitungsoptionen große Aufmerksamkeit schenken.

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