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Nachbearbeitung von 3D-Metalldruck: Reduziert das Risiko oder erhöht die Kosten？

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Einige Experten in der Metall-3D-Druckbranche argumentieren, dass die Nachbearbeitung bei der additiven Fertigung Kosten und Zeitaufwand erhöht.

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Einige Experten in der Metall-3D-Druckbranche argumentieren, dass die Nachbearbeitung bei der additiven Fertigung Kosten und Zeitaufwand erhöht. Bei 3D-Druckteilen aus Metall ist die Nachbearbeitung tatsächlich sehr wichtig. Metallteile, die im Pulverbettschmelzverfahren hergestellt werden, werden in der Regel spannungsfrei gemacht, bevor sie von der Bauplatte entfernt werden. Die Teile werden in der Regel wärmebehandelt, um die Toleranzen einzuhalten, bevor der Träger entfernt und die Teile bearbeitet werden.

Nachbearbeitungen können als zusätzliche Oberflächenbehandlungen durchgeführt werden. Schließlich werden die Teile vor dem Zusammenbau oder der endgültigen Anwendung geprüft. Während des gesamten Prozesses kann es zu Wiederholungen kommen, wobei die Dauer und die Kosten der einzelnen Schritte von einer Reihe von Faktoren bestimmt werden, darunter die Bedeutung des Teils, Qualifikationsrichtlinien und Zertifizierungsanforderungen.

Vor einigen Jahren konzentrierten sich die Endanwender hauptsächlich auf die Kostenreduzierung und vernachlässigten dabei die Tatsache, dass die Nachbearbeitung dazu beitragen kann, die mehrschichtigen Fertigungsrisiken zu verringern. In der Tat verlängert die Nachbearbeitung die Zeit für die Herstellung von Komponenten aus der additiven Fertigung von Metall, aber die Hersteller sollten auch die Vorteile der Nachbearbeitung berücksichtigen.

In der Regel werden 4 Arten der Nachbearbeitung unterschieden:

Spannungsabbau: hilft, Eigenspannungen zu reduzieren, die sich in Metallteilen ansammeln, wenn die Materialien nach der Lasererwärmung während der Konstruktion abgekühlt werden. Ohne Spannungsabbau neigen die Teile zum Verziehen oder sogar zur Rissbildung

Wärmebehandlung: Sie trägt zur Homogenisierung des Gefüges und zur Verringerung der Materialheterogenität in den Teilen bei. Ohne Wärmebehandlung versagen die Teile aufgrund von Druckrichtungseffekten oder anderen Gefügeschwächen, die während des Drucks auftreten können.

Entfernen von Stützen: Beseitigung von zusätzlichem Material, das sich während des Druckvorgangs vergrößert, um die Verformung der Teilemerkmale zu verringern. Ohne Stützung besteht die Gefahr, dass der Druck fehlschlägt, wenn sich das Teil zu stark verzieht und beim Auftragen neuer Pulverschichten Probleme verursacht

Bearbeitung: Hilfe bei der Erreichung der vorgegebenen Geometrie und Toleranzen. Ohne maschinelle Bearbeitung besteht das Risiko der Disqualifizierung und der Verschrottung von Teilen.

PostProcess Technologies hat seinen Jahresbericht über Nachbearbeitungstrends in der additiven Fertigung für 2021 veröffentlicht.

Dem Bericht zufolge konzentrieren sich die Bedürfnisse der Anwender hauptsächlich auf drei Punkte:

1.Verringerung der Nachbearbeitungszeit;

2.Verbesserung der Qualität der Teile durch Nachbearbeitung;

3. Verbesserung des Automatisierungsgrads der Nachbearbeitung.

In gewisser Weise können diese drei Punkte als die Herausforderungen für den derzeitigen Nachbearbeitungsmarkt betrachtet werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es immer noch Raum für Kreativität und innovative Lösungen für die Nachbearbeitung bei der additiven Fertigung von Metallen gibt, um die optimale Lösung zur Kostensenkung zu finden und gleichzeitig die Anforderungen an die Nachbearbeitung effektiv zu erfüllen.