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Métodos de tratamiento de superficies para la impresión 3D en metal

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Los principales métodos de postratamiento son el acabado y el tratamiento mecánico

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Uno de los retos no resueltos en la fabricación aditiva es el acabado superficial. En teoría, la fabricación aditiva permite una total libertad para crear formas complejas, pero en la práctica, los requisitos de acabado superficial suelen requerir restricciones de diseño. Aunque la mejora de la calidad del polvo metálico, la optimización de la dirección de construcción y los parámetros del proceso pueden mejorar la calidad de la superficie de las piezas de fabricación aditiva hasta cierto punto, el problema de la rugosidad de la superficie de las piezas de fabricación aditiva no puede resolverse por completo. Por lo tanto, es necesario llevar a cabo el posprocesamiento de las piezas de fabricación aditiva. En la actualidad, los principales métodos de posprocesamiento incluyen el acabado y el procesamiento mecánico.

Los métodos de acabado incluyen principalmente el pulido manual, el chorro de arena o el esmerilado por control numérico. La calidad del pulido manual depende en gran medida de la experiencia del operario, que tiene poca repetibilidad y consistencia, altos costes de mano de obra y tiempo, y el polvo producido en el proceso de pulido es perjudicial para la salud humana. Además, el chorro de arena y el esmerilado de control numérico tienen poca accesibilidad de procesamiento para las piezas con superficie interna compleja y estructura porosa, por lo que se utilizan generalmente para limpiar y pulir las superficies externas de las piezas y eliminar la capa de óxido.

En el caso de las piezas estructurales complejas con requisitos de alta calidad superficial (0,8μm

1. Rectificado adaptativo a la forma

El rectificado adaptativo a la forma (SAG) es un proceso novedoso para el mecanizado de forma libre de materiales difíciles, como la cerámica y los metales duros. A pesar de la baja rigidez del equipo de mecanizado, debido a la semielasticidad de las herramientas, se puede conseguir un rectificado de modo dúctil con un alto acabado superficial. Un investigador extranjero utilizó el método de rectificado adaptado a la forma con un cabezal de rectificado flexible esférico para pulir la superficie de forma libre de las piezas de titanio AM. La capa de defectos en la superficie de fabricación aditiva se eliminó mediante el pulido grueso y el pulido fino, y la rugosidad superficial final Ra alcanzó menos de 10nm

2. Pulido láser

El pulido láser es un nuevo método de pulido que utiliza un rayo láser de alta energía para fundir el material de la superficie de las piezas de nuevo para reducir la rugosidad de la superficie. En la actualidad, la rugosidad de la superficie de las piezas pulidas con láser Ra es de alrededor de 2 ~ 3μm.Debido al alto costo de los equipos de pulido láser, no ha sido ampliamente utilizado en el proceso práctico de post-tratamiento de impresión 3d.

3. Pulido químico

El resultado directo del pulido químico es el alisado de la microrrugosidad y la formación del pulido junto con la disolución paralela de una capa superior. Tiene un efecto notable en la eliminación de la capa esferoidal que está suelta y es fácil que se caiga en la superficie de la estructura hueca o de las piezas con estructura hueca en la fabricación aditiva pequeña. Mediante el pulido químico y el pulido electroquímico, la rugosidad de la superficie del implante poroso anterior se redujo de 6~12μm a 0,2~1μm.

4. Mecanizado por flujo abrasivo

El mecanizado por flujo abrasivo (AFM), es un proceso de acabado de superficies interiores caracterizado por el flujo de un fluido cargado de abrasivo a través de una pieza de trabajo. Este fluido suele ser muy viscoso, con la consistencia de la masilla o la pasta. El AFM alisa y acaba las superficies rugosas, y se utiliza específicamente para eliminar rebabas, pulir superficies, formar radios e incluso eliminar material. La naturaleza del AFM lo hace ideal para superficies interiores, ranuras, agujeros, cavidades y otras áreas que pueden ser difíciles de alcanzar con otros procesos de pulido o esmerilado.

La tecnología de fusión del lecho de polvo puede lograr la mejor calidad superficial entre todos los procesos de fabricación aditiva de metales. Además de los métodos de acabado mencionados, a veces es necesario mecanizar las piezas críticas. Estos dos tipos de medios de post-tratamiento son ampliamente utilizados en la aplicación de moldes de impresión 3d. Le invitamos a ponerse en contacto con nosotros para explorar más métodos de postratamiento para la impresión 3D de metales.

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