Точная полировка металлов: ведущие решения для 3D-печатных деталей

Некоторые соображения для индивидуальной полировки металлов

Долго до появления 3D-печати Metal Cutting Corporation установили себя как эксперты в производстве мелких металлических деталей, не только предоставляя точную резку, шлифовку, лаппирование и обработку, которые нужны клиентам, но и решая очень сложные задачи механической полировки металлов.

Например, мы нашли способ удовлетворить потребность клиента в полировке больших партий компонентов медицинских приборов до чистоты Ra 2 мкдюйм (0,05 мкм) по длине длинного стержня из очень мягкого металла со склонностью легко царапаться. Когда клиент обратился к нам за полировкой катушка-в-катушку до Ra 1 (0,025 мкм), мы разработали прогрессивную систему, передающую все более мелкий абразив через среду для полировки проволоки. Разработанный процесс позволил нам разматывать с одной катушки, наносить, полировать и промывать проволоку перед тем, как она наматывалась обратно на катушку. И когда клиенту понадобилось отрезать 40 миллионов мелких деталей с допуском по длине +/- 0,002" (0,0508 мм) и затем отполировать их до Ra 0,30 (0,0076 мкм), мы придумали точное и экономичное решение.

Рост 3D-печатных деталей

Сегодня, с растущей популярностью 3D-печати и ее использованием для большего числа применений, мы обнаруживаем, что больше клиентов обращаются к нам за услугами индивидуальной полировки металлов с требованиями, создающими уникальные вызовы. Например, полировка металлических деталей может быть достигнута относительно быстро в случаях, когда определенная область должна быть отполирована, но допустимо полировать всю деталь целиком. Однако часто бывает так с 3D-проектированными и печатаемыми деталями, что только определенные области каждой детали должны быть отполированы — цель, более трудная, чем полировка всей детали, и влекущая дополнительные расходы, потому что задача требует маскировки областей, которые категорически НЕ должны быть отполированы.

Так что вызов заключается в том, чтобы легко и экономично маскировать определенные области и держать другие области под процессом полировки металлов — задачу, которую мы выполнили идеально для проекта с большой сопловой деталью, половину которой мы замаскировали, а вторую половину отполировали.

Время × Среда × Действие

Полировка металлов — это функция времени нахождения детали в процессе, будь то вибрационное или центробежное; типа используемой среды; и типа действия, выполняемого над деталью в процессе. Мы выяснили, что полировка металлов — это гораздо больше искусство, чем наука. Например, даже если детали обычно имеют одинаковую плотность, их напечатанная конфигурация меняет «центр тяжести» и ведет себя неслучайным образом, так что мы можем обнаружить, что некоторые области становятся менее или более отполированными, чем другие, из-за природы действия. Решение о том, что нужно изменить для достижения желаемых результатов клиента, может быть сложным. Именно поэтому мы часто предлагаем сделать пробные детали, чтобы проверить, как далеко мы можем зайти в процессе полировки и найти лучший способ достижения желаемых результатов.

Распространенные вызовы полировки 3D-деталей

Есть вещи, которые мы можем сказать наверняка о вызовах полировки металлов и 3D-печатных деталях:

• Чем больше деталь, тем труднее ее отполировать.
• Чем менее однородна деталь, тем труднее ее отполировать.
• Чем меньше количество больших деталей, тем меньше места для экспериментов.

С проектом, где мы полировали миллионы и миллионы деталей (упомянутым выше), мы работали с большими объемами очень мелких и однородных деталей, что позволяло нам опираться на очень надежные выборки, чтобы знать, что мы достигли правильного процесса «рецепта» для надежного достижения с очень высокой статистической степенью доверия высокой чистоты, которую требовал клиент. Но когда клиент обратился к нам за индивидуальной полировкой крупных 3D-печатных кондилов для искусственных коленных суставов, мы доводили процесс до совершенства партией за партией, меняя среду, станки и время полировки всей детали. Хорошая новость в том, что в конечном счете мы смогли достичь чистоты поверхности, которая удивила клиента — они не думали, что это возможно!

Иногда у нас возникает обратная задача, когда клиент хочет детали с матовой поверхностью — например, для использования в операционных, где отражаемый свет является проблемой — вместо деталей с высокой полировкой, будь то по эстетическим причинам или для снижения трения. В этом случае наша задача — «шершавить» детали, чтобы сделать их менее отражающими и гладкими.

Перед 3D-печатью подумайте о…

Клиенты обычно приходят к нам за услугами полировки металлов после того, как их деталь уже сделана, и им нужна дополнительная массовая обработка для завершения проекта. Но если нас просят дать рекомендации о выборе 3D-печати против других методов, мы бы советовали инженерам и дизайнерам подумать о требованиях к чистоте поверхности своих деталей перед тем, как привязаться к 3D как к производственному методу. Хотя 3D-печать может хорошо работать как альтернатива изготовлению формы или другим инвестициям, трудность полировки детали — и в конечном счете дополнительная стоимость — также должны быть учтены.

Например, если вы знаете, что вам нужна высокая гладкость и последовательная чистота и вы хотите использовать механическую полировку металлов, вы можете попытаться избегать проектирования детали со сложными перепонками или глубокими полостями, достижимыми с 3D-печатью; поверхность этих областей может быть не такой же гладкой, как плоских областей детали, даже с дополнительными обработками поверхности. Как мы упоминали ранее, также учитывайте, нужна ли одна область шершавой, а другие обязательно должны быть отполированы. Или, в другом примере, если вам нужна гладкая чистота поверхности, но также есть острые углы, помните, что длительное погружение в среду даст вам желаемую гладкую чистоту — но может также затупить углы. Поэтому, если углы критичны для вашего дизайна, вам может потребоваться компенсировать это добавлением шага маскировки или ослаблением допусков по углам.

Какие бы вызовы ни предполагал ваш проект — будь вы рассматриваете 3D-печать, имеете готовые детали, требующие индивидуальной полировки металлов, или хотите изучить все варианты перед началом производства деталей — вы можете обратиться в Metal Cutting за советом, поддержкой и котировкой. Для этого мы и здесь!

Пока же, для советов о создании лучших спецификаций для ваших мелких металлических деталей, скачайте наше бесплатное руководство «Как оптимизировать запрос котировки для максимальной выгоды: Часто задаваемые вопросы при закупке мелких деталей».