Verschillende nabewerkingsopties voor metalen 3D-geprinte onderdelen

Tegenwoordig evenaren de materiaaleigenschappen van binderjet-onderdelen die van hun traditioneel vervaardigde tegenhangers, of overtreffen ze zelfs. Toch zijn er enkele cruciale manieren waarop ze verschillen. Afhankelijk van hoe ze gevormd zijn, kunnen 3D geprinte metalen onderdelen zichtbare opbouwlagen vertonen of scherpe randen hebben. Bovendien hebben ze een aanzienlijk hogere oppervlakteruwheid dan onderdelen die geslepen, gefreesd of gedraaid zijn. Hoewel veel toepassingen voor metalen 3D-geprinte onderdelen geen nabewerking vereisen, zijn de mogelijkheden voor de onderdelen die dat wel vereisen enorm.

Afgezien van het corrigeren van kleine onvolkomenheden zijn er tal van redenen om onderdelen na te bewerken. Dit kan de noodzaak zijn om ervoor te zorgen dat de onderdelen de juiste eindafmetingen hebben, het gladmaken van interne kanalen om de doorstroming te verhogen of er kunnen esthetische overwegingen spelen.

In deze blog delen wij verschillende nabewerkingsmogelijkheden voor metalen 3D-geprinte onderdelen.

Het ‘groen’ schuren van metalen 3D-geprinte onderdelen

Schuren is een ideale oplossing voor het verminderen van de zichtbaarheid van printlagen en andere oppervlakte-imperfecties. Dit geldt vooral voor extrusie-gebaseerde printmethodes. Het zogenoemde ‘groene’ schuren vindt plaats direct nadat de onderdelen zijn geprint, wanneer het metaalpoeder alleen nog door polymeerbindmiddelen bij elkaar wordt gehouden.

Aangezien groene onderdelen relatief zacht zijn – hun consistentie komt overeen met die van een krijtje – kan een eenvoudige Scotch Brite-pad worden gebruikt om kleine onvolkomenheden, zoals laaglijnen, glad te maken. Meer agressief schuurwerk kan worden gedaan met schuurpapier en een scheermes kan worden gebruikt om randen schoon te maken.

Hoewel ze veel gemakkelijker te bewerken zijn dan gesinterde metalen onderdelen, betekent de zachte consistentie van groene onderdelen dat men voorzichtig te werk moet gaan om beschadiging te voorkomen.

De voordelen van groen schuren kunnen echter aanzienlijk zijn. Groen geschuurde onderdelen hebben doorgaans een drie- tot vijfmaal fijnere oppervlakteafwerking dan ongeschuurde onderdelen. Afhankelijk van de toepassing kan de nabewerkingstijd tot tien keer korter zijn voor nabewerkte metalen onderdelen.

Deze extrudermond, die wordt gebruikt bij de productie van keramische producten, werd groen geschuurd nadat hij op het Studio System was geprint. Door de wrijving met de binnenoppervlakken te verminderen, kan de keramische slurry er soepeler doorheen stromen.

Stralen als nabewerkingsoptie

Bij het stralen wordt perslucht gebruikt om een straalmiddel, zoals aluminiumoxide, roestvrij staal of glasparels, tegen het onderdeeloppervlak te blazen en zo een gelijkmatige matte of glanzende afwerking te verkrijgen.

Het straalmiddel is ideaal voor het verwijderen van verkleuringen of het wegwerken van oppervlaktekrassen en gereedschapssporen. Het verandert de maatnauwkeurigheid van de onderdelen niet en kan in slechts enkele minuten worden uitgevoerd.

Door de luchtdruk aan te passen, kan ook de agressiviteit van het straalproces worden gewijzigd. Met een lagere druk kan de oppervlaktekleur van een onderdeel worden veranderd, terwijl met staalkogels of glasparels bij een hogere druk het oppervlak zelfs kan worden ontbraamd.

MaterialFinish_01 Als bijkomend voordeel – helemaal wanneer glazen kogeltjes worden gebruikt – is het proces heel milieuvriendelijk. Het reinigen en hergebruiken van de kogeltjes is zeer eenvoudig.

Trommelen van metalen 3D-geprinte onderdelen

Trommelen omvat een groep processen waarbij machines met lage energie en willekeurige bewegingen worden gebruikt om in combinatie met media en schuurmiddelen het oppervlak van onderdelen uitsluitend mechanisch te verfijnen.

Hoewel deze nabewerkingsmethode kan worden ingezet voor zowel grote als kleine onderdelen, is trommelen het meest geschikt voor onderdelen met een relatief eenvoudige geometrie.

Wanneer het wordt toegepast op complexere geometrieën, kan trommelafwerking resulteren in niet-uniforme afwerkingen.

Pin finishing als nabewerkingsoptie

Pin finishing is een vorm van trommelen die ideaal is voor de goedkope nabewerking van kleinere onderdelen.

Bij dit proces worden krachtige magneten gebruikt om een metalen medium en de na te bewerken onderdelen in een cirkelvormige beweging te brengen. Terwijl het medium en de onderdelen tegen elkaar schuren, worden de onderdelen ontbraamd.

Trillen

Trillen is een batchproces dat meestal wordt toegepast op grote aantallen en relatief kleine onderdelen. De onderdelen worden in de kuip van een triltrommel geplaatst met abrasieve middelen in verschillende vormen.

Door de trillende werking van de kuip schuurt het middel tegen de onderdelen, verwijdert bramen en laat ze gepolijst, schoon en glanzend achter.

Afhankelijk van de toepassing en de samenstelling van het slijpmiddel kan het proces nat of droog zijn, en kan het zeer zacht of zeer agressief zijn.

Om de operator in staat te stellen om gemakkelijk te zien wanneer de gewenste afwerking is bereikt, wordt het proces meestal uitgevoerd in een open kuip.