金屬3D打印后續(xù)處理工藝解析
本文是簡單講解3D打印件中人體植入物和航空航天的打印完成后續(xù)的處理。
眾所周知,金屬3D打印件完成之后會存在很多缺陷,如間隙缺陷和材料本質(zhì)的物理性能缺陷,產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力過大、硬度不夠、可塑性低等實際性能問題,只有解決產(chǎn)品的缺陷,才能達到臨床和應(yīng)用階段。
鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬,鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領(lǐng)域。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性,相繼對其進行研究開發(fā),并得到了實際應(yīng)用。目前鈦也是3D打印行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域較成熟且關(guān)鍵的特殊材料,因為材料的優(yōu)勢性,已經(jīng)應(yīng)用到很多航空航天領(lǐng)域。
那金屬3D打印之后也會出現(xiàn)性能不足的情況嗎,當(dāng)然結(jié)果也是一樣,需要處理。
那我就先簡單介紹一下,鈦合金目前成熟應(yīng)用的多為醫(yī)療行業(yè)和航空航天中,產(chǎn)品后續(xù)的熱處理也 是極為關(guān)鍵的一點,這涉及到后期產(chǎn)品的實際臨床試驗條件。3D打印鈦合金醫(yī)療件的熱處理相對而言比較簡單,除去醫(yī)療器械的熱處理以外,基本人體植入物都是真空退火、真空除氣可以滿足大部分要求。產(chǎn)品的熱處理第一步就是要去除產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力,增加產(chǎn)品韌性,提高可塑性,這個也是必須要解決的性能問題,產(chǎn)品的表面光亮度提高,并解決產(chǎn)品的水氧含量指數(shù),這個過程看似非常簡單,但有一個環(huán)節(jié)疏忽,直接導(dǎo)致產(chǎn)品無法正常到臨床試驗或直接報廢。
友情說明一下,由于產(chǎn)品打印出來后內(nèi)應(yīng)力非常大,直接切割下來會產(chǎn)生外形尺寸變形,如果產(chǎn)品對外形精密度要求較高的情況下建議先熱處理哦!
3D打印鈦合金在航空航天件應(yīng)用的也很廣泛,包括發(fā)動機、渦輪增壓器、推動裝置、散熱器等。關(guān)于金屬3D打印航空航天件的熱處理,目前最重要的就是產(chǎn)品在熱處理過程中水氧含量的析出,包括整個工藝過程的爐內(nèi)真空度的變動,都要嚴(yán)格的要求,每個應(yīng)用部件的不同處理工藝完全不同。而且每個工藝的數(shù)據(jù)都是完全不一樣,常見的工藝有淬火、退火、固溶、時效等。
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