Освоение постобработки в промышленной 3D-печати: новые тренды и решения

Постобработка часто является узким местом в промышленном аддитивном производстве (AM). Каждая AM-технология требует уникального набора финишных операций, которые должны быть максимально автоматизированы для бесперебойного производства.

В последние годы отрасль начала решать эти вызовы. Новые решения помогают автоматизировать и оптимизировать постпечатный рабочий процесс как для полимерных, так и для металлических деталей, раскрывая полный производительный потенциал AM.

Связанные статьи серии:

• Как эволюционирует рынок оборудования 3D-печати в 2019
• Эволюция рынка материалов 3D-печати: тренды и возможности 2019
• ПО для 3D-печати: достижение истинного цифрового производства

Автоматизация постобработки полимерных деталей

Полимерная печать — будь то порошковая или экструзионная — сильно опирается на ручное удаление поддержек, промывку смолы и очистку порошка. Эти трудоемкие задачи становятся главными узкими местами при масштабировании или добавлении новых типов принтеров.

Компании вроде Rösler, PostProcess Technologies, AMT и DyeMansion теперь поставляют комплексные решения, оптимизирующие каждый шаг полимерного рабочего процесса.

PostPro3D от AMT: сквозная система финиширования

Британская AMT в прошлом году запустила PostPro3D — систему химического паросглаживания, которая герметизирует, удаляет пористость и улучшает механические свойства полимерных деталей. Технология работает как на порошковых, так и на экструзионных печатях и валидировала более 95 марок полимеров, включая ULTEM, нейлон, TPU и TPE.

AMT также выпустила компактную PostPro3D Mini для исследовательских лабораторий и небольших сервисных бюро. Компания планирует запуск Digital Manufacturing System, интегрирующей депорошкивание, сглаживание, окраску и инспекцию в один автоматизированный рабочий процесс.

VaporFuse Surfacing (VFS) от DyeMansion

Платформа Powerfuse S от DyeMansion, основанная на VFS, доставляет замкнутые высокоглянцевые финиши, соперничающие с литыми под давлением деталями. Процесс водоотталкивающий, легко чистимый и работает на твердых полимерах вроде PA11/PA12, а также на гибких материалах типа TPU.

Система добавляет автоматизированную загрузку, коннективность и отслеживание партий, и планируется интеграция в Print-to-Product Workflow DyeMansion, где может комбинироваться с PolyShot Surfacing и последующей окраской.

AM Solutions от группы Rösler

Rösler, немецкий специалист по отделке поверхностей с восьмидесятилетним опытом, вошел на AM-рынок в прошлом году с RapidFinish — многофункциональной платформой для полимерных и металлических деталей. Компания теперь брендует свои услуги под AM Solutions, предлагая распаковку, удаление поддержек, извлечение порошка, очистку, сглаживание, полировку и окраску.

Портфолио оборудования AM Solutions включает машины собственного дизайна Rösler и сторонние единицы от PostProcess Technologies и GPA INNOVA. Каждый шаг автоматизирован, давая повторяемые результаты и более высокую пропускную способность. В недавнем партнерстве с HP Rösler адаптирует свои финишные решения для технологии Multi-Jet Fusion от HP.

Постобработка металлических деталей

Металлическое AM вносит дополнительные сложности: детали должны быть отделены от строительной пластины, дебиндерены, спеканы и термически обработаны для снятия внутренних напряжений. Разные металлические процессы (струйное соединение, порошковое спекание, направленная энергетическая депозиция) требуют специализированного оборудования.

Одно перспективное решение — Hirtiзация, разработанная австрийской фирмой Hirtenberger Engineered Surfaces. Трехшаговый процесс удаляет поддержки и порошковый кекс, снижает шероховатость до приемлемых промышленных уровней и опционально дает высокоглянцевый финиш для декоративных применений.

Hirtiзация работает по всем распространенным AM-металлам и сплавам. Oerlikon AM сейчас оценивает процесс с Hirtenberger, сообщая о превосходных финишах на сложных геометриях, с которыми другие обработки поверхности борются.

Автоматизированные решения депорошкивания

В порошковом металлическом AM остаточный порошок, застрявший в сложных элементах, часто заставляет к ручному удалению — трудоемкому и отходообразному заданию. Немецкая компания Solukon в партнерстве с Siemens разработала SFM-AT800S — нержавеющую камеру, использующую контролируемые вибрации и вращение осей для очистки деталей до 800 × 400 × 550 мм. Система поддерживает пост-очистку сжатым воздухом 6 бар или инертным газом и безопасно перерабатывает порошок для повторного использования.

Другие производители также вводят автоматизацию депорошкивания. Digital Metal анонсировала CNC-базированное решение для печатей струйным соединением, а ExOne предлагает выделенную депорошкивающую станцию для своих машин. По мере масштабирования металлического AM для производства сложных компонентов — топливных форсунок, теплообменников — автоматизированное депорошкивание станет необходимым для снижения труда, потерь порошка и брака.

Постобработка: ключ к производительности AM

Хотя масштабирование и автоматизация постобработки остаются сложными, отрасль быстро сходится к практичным, повторяемым решениям. От удаления поддержек и депорошкивания до финиширования поверхности и окраски — пользователи AM теперь имеют растущий инструментарий для оптимизации каждого шага.

Внедрение надежной постобработки инфраструктуры больше не опционально; это предпосылка для достижения повторяемости и пропускной способности, которые обещает промышленная 3D-печать. Приоритизируйте эти решения, чтобы раскрыть полный потенциал AM в производстве.