为什么精密零件定制越来越青睐高精度金属3D打印？

做精密制造的都知道，精度这事儿，说起来容易，做起来难。

一件图纸之上所标的那种公差, 在开展加工之时能否稳定予以实现, 这取决于设备、工艺、材料以及操作经验等一系列的因素。对于金属件而言更是这样, 涉及尺寸精度、表面粗糙度、壁厚均匀性、孔位准确性, 只要其中一个环节出现了问题, 那么整件就有可能报废了。

近些年, 金属3D打印于精密制造范畴的运用愈发频繁, 然而其所能够达到的精度究竟处于何种水准, 以及是否契合自身的项目, 众多人内心并无确切把握。今日便针对这个话题展开探讨。

金属3D打印的精度，能满足什么标准

站在客观的角度来讲, 对于金属3D打印之中的原始精度而言, 其是比不上数控加工的, 然而呢, 金属3D打印所具备的优势之处在于, 它是拥有复杂结构的实现能力的, 并且还在于材料利用率方面。

当今主流的金属打印工艺里头, SLM也就是选区熔化, 此工艺的精度大概能够达到正负0.05毫米上下, 其表面粗糙度处于Ra 6至12之间。针对于大多数的功能验证件, 还有试验样件以及非标异形件而言, 这样的精度是完全能够满足使用需求的。

而是在实际交付当中, 不同的服务商相互之间的差距可不是一点点。同样都标称是±0.05mm, 有的供应商所提供的十件里面会有两三件超出公差范围, 有的却能够稳定地控制在±0.03mm以内。这背后是设备状态、参数调试、操作规范、检测手段等多个方面所积累起来的结果。

其所涉及的金属件, 在交付之时所呈现出的精度, 能够稳定地被控制在正负零点零五毫米范围之内, 于部分特定的工况条件之下, 还能够达成更为严苛的公差相关要求。针对精密结构件、装配验证件、法兰连接件等诸如此类的应用场景而言, 这样的精度水准是能够满足装配以及使用方面的要求的。

精度从哪来：四个看不见的环节

交到外行人手里的是打印结果, 而在内行人眼中关注的是过程管控, 精密程度高的金属件其交付时所具备的质量, 主要是依靠这四个环节支撑起来的。

打印参数控制。

激光给出的功率, 那扫描所具备的速度, 还有铺粉呈现的层厚……这儿的工艺里面的参数, 并非是始终固定不会改变的, 是需要依据材料自身的类型、零件架构的样式、壁厚所做的设计来进行动态化调整的。参数要是加以准确调整, 那么导致的密度、内部存在的组织、尺寸出现的收缩均是处在能够控制的范围以内的；要是调整得比较粗放。那么做出来的零件可能从起始源头就存在缺陷的。

西安未来智造积攒了多种金属材料的完备工艺数据库, 涵盖铝合金、钛合金、不锈钢、高温合金等主流材料的参数组合, 在接到订单之后, 工程师会依据零件材料以及结构特点选取相应工艺包, 以此减少反复调试的时间成本。

支撑设计。

借助支撑结构以达到导出热量并防止变形的目的, 这是金属打印所必需的, 而支撑结构的布置方式、选用的密度大小以及拆除之后的处理办法, 这些均会直接对最终精度造成影响。要是设计欠佳, 打印完成后就会出现严重变形的情况, 甚至达到无法修复的程度。

于西安未来要进行智造的设计团队, 在支撑优化这个方面呈现出具备较多项目经验的状况, 其能够把零件受力的具体情形以及后续加工所存在的需求二者结合起来, 进行全面综合的考量, 进而得出合适的支撑方案, 最终实现将因支撑问题才产生的精度损失尽可能地予以减少的结果。

热处理与去应力。

金属的内部, 在打印完成之后, 是存在着残余应力的, 那直接进行测量的话, 往往尺寸会偏大, 经过适当的热处理能够去除应力, 这样零件的尺寸稳定性以及机械性能都会明显地得到改善。这道工序是否去做, 做得怎样, 对于最终的精度有着直接的影响。

后处理与检测。

通常打印毛坯时, 需要借助少量机加工以便达到最终呈现的尺寸精度, 尤其是针对配合面、孔位等那些被视为关键的位置。西安未来智造配备有CNC加工中心, 能够达成打印并附带机加这般一体化的交付, 从而减少用户去另外寻觅加工方所带来的麻烦。每一件出厂的产品, 都要历经12个节点完整系统的检验, 并非是进行抽检, 而是逐件都要涉及覆盖。

哪些精密件适合用3D打印做

精密金属3D打印不是万能的，它有自己擅长和不适用的场景。

适宜的: 具备复杂流道构造的，呈现一体化异形形态的零件, 拥有轻量化镂空样式的设计, 针对小批量非标准定制的情况, 还有传统工艺难以达成的拓扑优化结构。

不太适宜的是: 数量众多的标准化零件, 其成本比不上冲压或铸造；尺寸处于极端状态的超大件, 原因是会受到设备幅面的限制；对表面光洁度有着镜面要求的件, 因其需要大量的后续处理。

要是手上项目处在样机验证阶段, 或者处于小批量试制阶段, 或是处于进口件国产化替代阶段, 还处于停产物料复刻阶段, 那么金属3D打印常常是最为务实的选择。

怎么判断服务商靠不靠谱

最后给几点实操建议。

瞧一瞧设备的品牌, 数一数其台数。那些具备能够十分稳定地承接订单能力的提供商, 设备的数量以及品牌的定位可是构成基本底线要求的, 设备要是陈旧老化或者数量不够量的话, 一旦逢上订单处于高峰期的那个时段, 便会暴露出存在的问题来了！

查看材料库的厚度, 思考能否制作铝合金, 钛合金, 高温合金等不一样的材料, 同一种材料是否存在多个牌号可供选择, 材料选择的灵活程度越高, 就越能够符合不同工况的需求。

检测的能力如何看待。存在着三坐标测量仪、便携式粗糙度仪这类检测装备, 能够生成出具检测报告吗。倘若供应商不具备检测能力, 那么精度方面所做的承诺通常就是毫无意义的空话。

位于西安西咸新区西部云谷的西安未来智造设有实体工厂, 其配备着齐全的检测设备, 能支持来图加工以及上门取件。有着24小时的技术响应, 还有终身免费的技术咨询, 要是有精密件定制需求, 能够直接去沟通, 把工况和要求讲明白, 进而获取针对性的方案评估。#金属3D打印#。