熱處理對(duì)對(duì)3D打印性能的影響

過去幾年中，3D打印被普遍認(rèn)為發(fā)展迅速，各種各樣的公司根據(jù)制造商提供的特定設(shè)計(jì)快速生產(chǎn)工作原型。除了作為主要3D打印材料的塑料之外，包括金屬、水泥甚至玻璃在內(nèi)的許多其他材料已被納入3D打印產(chǎn)品中。3D打印和熱處理之間的關(guān)系同樣有益，因?yàn)?D打印項(xiàng)目的熱處理已顯示可顯著提高某些3D打印部件的強(qiáng)度和剛度，而熱處理在3D打印部件的制造過程和后續(xù)特性中可能是有利的。

熱處理3D打印產(chǎn)品
眾所周知，幾乎所有的3D打印材料都具有接近網(wǎng)狀的表面，所以任何表面上的污染都是不能容忍的，因此在此過程中要求溫度控制保持在2°F。通過將熱處理工藝與3D打印相結(jié)合，制造商能夠直接對(duì)它們正在生產(chǎn)的部件進(jìn)行熱電偶耦合，同時(shí)還可以改善正在生產(chǎn)的產(chǎn)品的特定特性。

熱處理和3D打印塑料
3D打印機(jī)中使用的最常見的線材之一是聚乳酸(PLA)塑料，其具有強(qiáng)烈但偶爾易碎的特性。通過快速加熱PLA材料，然后進(jìn)行擠壓和快速冷卻，PLA材料的結(jié)構(gòu)從先前無組織和無定形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆男缘慕Y(jié)構(gòu)，其顯示出增加量的大晶體。這些大量和眾多晶體的存在限制了材料失效的能力，同時(shí)也改善了3D打印項(xiàng)目能夠?qū)?yīng)力作出反應(yīng)的機(jī)制。

3D打印熱處理零件
熱處理零件的3D打印在設(shè)計(jì)這些零件的非線性幾何形狀時(shí)提供了無與倫比的自由度，可以同時(shí)提高這些零件的性能，同時(shí)還可以減少與這些零件相關(guān)的典型大尺寸和重量。
熱管理中的3D打印
熱管理是電子、航空航天、汽車和能源行業(yè)常用的重要工程元素，因?yàn)檫@些行業(yè)中使用的設(shè)備通常產(chǎn)生過熱，必須加以管理以提高其可靠性，同時(shí)防止設(shè)備過早失效。通過將3D打印領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)與熱管理部件的生產(chǎn)結(jié)合起來，研究人員希望新一代熱管理部件能夠在尺寸、重量和成本都有所降低的情況下顯著改善其性能。

3D打印的氬氣分散器
最近，北卡羅萊納州立大學(xué)增材制造與物流中心(CAMAL)開發(fā)了一種可在熱處理過程中使用的氬氣擴(kuò)散器的SolidWorks 3D打印模型。具體而言，在熱處理過程中，將氬氣泵入爐內(nèi)以置換可能留下的任何環(huán)境空氣以引起熱處理部件的氧化。他們的模型設(shè)計(jì)允許氬氣通過直接連接到擴(kuò)散器3的管道被泵入爐內(nèi)。由鈷鉻合金制成的工藝大約需要10小時(shí)才能完成，3D打印部件在整個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)中配備了一系列孔，以便將氬氣均勻地釋放到爐內(nèi)。

來源：國(guó)際金屬加工網(wǎng)