热处理与金属3D打印的密切关系
随着金属3D打印技术的飞跃发展,如今越来越多的行业开始涉及金属3D打印这项技术,特别是在航空航天、军工、医疗、模具等领域得到了广泛的应用。
但是金属3D打印件完成之后会存在很多缺陷,如间隙缺陷和材料本质的物理性能缺陷,产品内应力过大、硬度不够、可塑性低等实际性能问题,只有解决产品的缺陷,才能达到临床和应用阶段,今天我们就来谈一谈关于金属打印件后处理中不可或缺的一道工序——热处理!
钛金属是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域,尤其是在航空航天和医疗两个领域更是独得恩宠。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。目前钛也是3D打印行业应用领域较成熟且关键的特殊材料,但是3D打印的钛合金产品也会遇到各种各样的问题。目前钛合金(Ti-6Al-4V)成熟应用的多为医疗行业和航空航天中,产品后续的热处理也是极为关键的一点,这涉及到后期产品的实际临床试验条件。3D打印钛合金(Ti-6Al-4V)医疗件的热处理相对传统铸造件而言更加复杂,现如今医疗3D打印件基本都是人体植入物,如髋臼杯、股骨柄等产品。由于3D打印出来的金属件工件内部具有很大的内应力,所以我们首先要做的就是去除应力,去除产品内应力的同时,我们还要保证产品产品韧性、可塑性、抗拉伸强度等物理性能符合标准,以及氢、氮、氧或金属元素的含量不能超标,这个过程看似简单,但有一个环节疏忽,都会直接导致产品无法正常到临床试验或直接报废。
3D打印钛合金在航空航天件应用的也很广泛,包括发动机、涡轮增压器、推动装置、散热器等。关于金属3D打印航空航天件的热处理,目前最重要的就是产品在热处理过程中水氧含量的析出,包括整个工艺过程的炉内真空度的变动,以及炉内的温度均匀性都有严格的要求,每个应用部件的不同处理工艺完全不同。而且每个工艺的数据都是完全不一样。
(友情提示:由于金属产品打印出来后内应力非常大,直接切割下来会产生外形尺寸变形,如果产品对外形精密度要求较高的情况下建议先热处理哦!
