Bài viết kỹ thuật

Các phương pháp xử lý nhiệt trong in 3D là gì

2024-12-20

Điều trị nhiệt là một bước quan trọng trong quá trình đăng ký in 3D. Cho đến nay, bất kể quá trình in 3D nào được sử dụng, nó liên quan đến một số phương pháp ở các mức độ khác nhau, chẳng hạn như làm sạch bột, ủ, bảo dưỡng bài, không được hỗ trợ, đánh bóng, thổi cát và tô màu. Xử lý nhiệt cũng là một bước quan trọng trong quá trình ứng dụng của các bộ phận in 3D và có thể có nhiều hình thức khác nhau tùy thuộc vào kết quả dự kiến, vật liệu được sử dụng và công nghệ ưa thích.

Trong sản xuất phụ gia, các bộ phận được sản xuất bị ảnh hưởng bởi các nhiệt độ khác nhau và trải qua các giai đoạn sưởi và làm mát ít nhiều quan trọng tùy thuộc vào quy trình in được chọn. Các giai đoạn này có tác động trực tiếp đến các phần tích lũy căng thẳng dư. Điều trị nhiệt sau khi in là rất quan trọng vì nó không chỉ loại bỏ các khuyết tật mà còn ảnh hưởng đến các tính chất cơ học của các bộ phận, chẳng hạn như điện trở uốn, độ dẻo và thậm chí là độ cứng cuối cùng.  



01. Thiêu kết

Thiêu kết là một trong những phương pháp xử lý nhiệt có thể được sử dụng trong sản xuất phụ gia, nói đúng ra, nó là một bước quan trọng trong quy trình sản xuất chứ không phải là phương pháp sau điều trị. Trên thực tế, đây là một bước không thể thiếu và quan trọng khi sử dụng phun chất kết dính hoặc các phương pháp in 3D gián tiếp khác. Bằng cách sử dụng hai quá trình này, các bộ phận màu xanh lá cây chứa chất kết dính vô cơ hoặc hữu cơ, hiện đang được loại bỏ thông qua các phương pháp khử nhiệt, và sau đó liên kết luyện kim của các hạt kim loại có thể đạt được ở nhiệt độ cao hơn.


Lò thiêu kết là một thiết bị quan trọng trong quá trình này, và hiện tại là máy hút bụi hoặc không khí thiêu kết thường được sử dụng. Cái trước tránh quá trình oxy hóa các bộ phận ở nhiệt độ cao thông qua chân không cao, trong khi cái sau ngăn chặn quá trình oxy hóa các bộ phận thông qua việc giảm khí quyển. Trong quá trình thiêu kết, nhiệt độ thường được đặt thấp hơn một chút so với nhiệt độ nóng chảy của vật liệu được sử dụng. Quá trình thiêu kết có thể làm giảm độ xốp của bộ phận và tăng độ cứng của nó. Ngoài việc thích hợp cho việc in kim loại, quá trình xử lý nhiệt này cũng phù hợp để in gốm.

Co rút và biến dạng là những vấn đề quan trọng phải được giải quyết trong giai đoạn này. Trong quá trình thiêu kết, việc loại bỏ chất kết dính dần dần chiếm không gian trống của vật liệu bột, sẽ làm giảm kích thước của phần ban đầu. Hiện tại, người ta thường đảm bảo kích thước cuối cùng của các bộ phận bằng cách mở rộng trước các kích thước và mô phỏng chúng, đồng thời yêu cầu một số kỹ thuật xử lý sau xử lý.


02. Polymer Post Curing


Hiện tại, in 3D photopolymer cũng yêu cầu bảo dưỡng bài để cải thiện hiệu suất cuối cùng của nó, đây là giai đoạn làm cứng hoặc chữa bệnh. Nhựa bao gồm một số monome không được kết nối với nhau ở trạng thái lỏng. Khi tiếp xúc với một nguồn UV, các monome giống hệt nhau này sẽ liên kết với nhau để tạo thành các thành phần mong muốn. Tuy nhiên, sau khi in, một số khu vực có thể không đạt được liên kết ngang tối ưu, điều này có nguy cơ làm hỏng sức đề kháng chung của thành phần in. Đây là nơi mà bước cứng lại phát huy tác dụng, vì nó sẽ hoàn thành phản ứng liên kết ngang.

Sau khi bộ phận được tạo ra, nó sẽ được làm sạch để loại bỏ nhựa không được quang hóa dư thừa. Sau đó, các bộ phận có thể được đặt vào các máy thích hợp - thông thường, các nhà sản xuất máy in 3D nhựa cung cấp các trạm bảo dưỡng. Đây là một buồng UV có thể làm cứng các thành phần in và cung cấp cho chúng các thuộc tính cuối cùng của chúng. Điều này làm giảm lỗ hổng của nó và giảm nguy cơ thiệt hại. Curing cũng có thể sửa màu của nhựa, làm cho nó an toàn hơn để xử lý. Các bộ phận có sức mạnh mạnh mẽ hơn theo thời gian, điều này rất quan trọng trong nhiều lĩnh vực.

Loại nhựa được sử dụng hoặc kích thước của các bộ phận sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến bước xử lý nhiệt này. Trong hầu hết các trường hợp, phần càng lớn, thời gian bảo dưỡng cần thiết càng dài.


03. ủ trong in 3D

Phương pháp xử lý nhiệt này cho các thành phần in 3D đến một nhiệt độ nhất định, phụ thuộc vào các vật liệu được sử dụng. Sau khi sưởi ấm, dần dần nguội để tăng sức mạnh của nó. Đây là một công nghệ được sử dụng rộng rãi cho kim loại. Một số nhựa cũng có thể trải qua việc ủ này, chẳng hạn như PLA và PETG. Đối với các vật liệu nhiệt dẻo khác, chẳng hạn như ABS, nó không phù hợp vì nhiệt thường gây ra sự cong vênh quá mức hoặc biến dạng.

Cụ thể, ủ là quá trình làm nóng vật liệu ở nhiệt độ trên nhiệt độ kết tinh của nó nhưng dưới điểm nóng chảy của nó. Đối với các polyme, điều này sẽ cho phép các phân tử tự tái cấu trúc, do đó cải thiện sự ổn định của thành phần cuối cùng. Đối với kim loại, ủ có thể làm tăng kích thước hạt do sự kết tinh lại của chúng. Trong cả hai trường hợp, thời gian ủ sẽ có tác động đến cấu trúc của phần cuối cùng - nó càng tiếp xúc với nhiệt, sự thay đổi cấu trúc càng lớn. Ví dụ, các bộ phận nhựa nhỏ hơn có thể thu được sau bước ủ, khi nhiệt tăng tốc độ co rút của chúng. Khi thực hiện các cài đặt có liên quan, điều này nên được xem xét.


04. Phương pháp xử lý nhiệt kim loại


Ủ giảm căng thẳng là một trong những phương pháp xử lý nhiệt thường được sử dụng để in 3D kim loại, và ứng suất dư là một sản phẩm không thể tránh khỏi của việc sưởi ấm và làm mát nhanh chóng, đây là một đặc tính vốn có của công nghệ nóng chảy của lớp bột laser. Trong quá trình ủ căng thẳng, căng thẳng bên trong sẽ dần biến mất hoặc giảm, kèm theo sự sắp xếp lại và tinh chỉnh các tinh thể của vật liệu. Điều này có thể cải thiện tính dẻo, độ bền và độ dẻo của vật liệu, đồng thời giảm độ cứng và sức mạnh của nó. Do đó cải thiện hiệu suất tổng thể của vật liệu.

Ngoài ra, tăng cường độ nóng lên có thể được sử dụng để in 3D các bộ phận kim loại, là hoạt động làm nóng các bộ phận đến nhiệt độ rất cao và làm mát nhanh chóng chúng, điều này sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc vi mô của các bộ phận; Việc dập tắt thường đòi hỏi phải sử dụng chất lỏng để làm mát các bộ phận.


Nóng isostatic là một bước cực kỳ quan trọng khác không thể bỏ qua trong cả các ứng dụng hàng không vũ trụ và y tế. Nhấn nóng (HIP) là quá trình đặt sản phẩm vào hộp kín, áp dụng áp suất bằng nhau cho sản phẩm theo mọi hướng và đồng thời áp dụng nhiệt độ cao. Dưới tác động của nhiệt độ cao và áp suất cao, sản phẩm có thể được thiêu kết và mật độ. Thông qua quá trình ép đẳng nhiệt nóng, các khiếm khuyết có thể được loại bỏ, và các tính chất vi cấu trúc và cơ học có thể được cải thiện.

In 3D chỉ là một khía cạnh của phương pháp sản xuất này và quan điểm này đã được hầu hết người dùng chấp nhận. Đặc biệt là các bước liên quan đến xử lý hậu kỳ hoặc xử lý nhiệt là rất quan trọng trong quá trình ứng dụng của các bộ phận, liên quan đến thiết bị, nhiệt độ và cài đặt thời gian, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất cuối cùng của các bộ phận.


Sat Nano là một trong những nhà cung cấp tốt nhất củaBột in 3Dvà dịch vụ in 3D. Chúng tôi có thể cung cấp bột kim loại, bột hợp kim để in 3D, nếu bạn có bất kỳ yêu cầu nào, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi tại sales03@satnano.com









8613929258449
sales03@satnano.com
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept