Постобработка

Постобработка — это завершающий этап аддитивного производства, превращающий деталь, полученную на 3D-принтере, в готовое изделие, полностью соответствующее требованиям конструкторской документации. Трёхмерная печать создаёт заготовку с высокой точностью, однако необходима дополнительная обработка для достижения финальных эксплуатационных характеристик: требуемой геометрической точности, шероховатости поверхности и механических свойств.
Центр аддитивных технологий предоставляет полный спектр услуг по постобработке изделий из металлов и полимеров. В соответствии с техническими параметрами изделий, согласованными с заказчиком, мы проводим термообработку, механическую обработку и нанесение защитных покрытий

Почему постобработка — обязательный этап?

Изделия, полученные методом аддитивного производства, требуют обязательной доработки по нескольким причинам:

1. Внутренние напряжения. В процессе 3D-печати лазер локально нагревает металл до высоких температур, что вызывает остаточные напряжения. Без термической обработки они могут привести к деформации или растрескиванию детали.
2. Шероховатость поверхности. После печати поверхность имеет характерную микронеровность, которая не допускается для ответственных соединений и узлов трения.
3. Точность размеров. Для посадочных мест и сопрягаемых поверхностей требуются допуски, достижимые только механической обработкой.
4. Центр аддитивных технологий оснащён современным оборудованием для контроля качества и постобработки изделий, что позволяет выпускать детали для машиностроения, энергетики и авиационного ремонта.

Виды постобработки в зависимости от материала

Постобработка изделий кардинально различается в зависимости от материала — металлы и полимеры требуют принципиально разных подходов и технологических операций.

Постобработка металлических изделий

Металлические детали, изготовленные методами селективного лазерного сплавления (SLM) или прямого лазерного выращивания (DMD), проходят следующие этапы:

1. Очистка от порошка и удаление поддержек

После завершения печати деталь остаётся прикреплённой к платформе и покрыта остатками металлического порошка. Первым этапом является удаление избыточного материала с использованием специализированного оборудования для безопасного сбора и рециркуляции порошка.

Отделение деталей от платформы выполняется с использованием электроэрозионного станка, где струна с током срезает детали. Удаление поддержек — процесс, требующий высокой квалификации, чтобы не оставить следов на поверхности.

Для металлической 3D-печати поддержки обязательны не только для геометрической поддержки, но и для отвода тепла от зоны плавления (предотвращение коробления) и фиксации детали к платформе против остаточных напряжений.

2. Термообработка

Термообработка — критически важный этап для всех металлических изделий. В процессе 3D-печати лазер локально нагревает металл до 1400–1600°C, что вызывает значительные внутренние напряжения. Без термической обработки эти напряжения могут привести к деформации или растрескиванию детали.

Мы проводим различные виды термообработки в зависимости от материала:

• алюминиевые сплавы (AlSi10Mg);             
• титановые сплавы (Ti6Al4V);
• никелевые сплавы (Inconel 718);
• нержавеющие стали (316L);
• инструментальные стали.

Пример из практики: рабочие колёса насосов, работающие в среде кислот, были напечатаны на 3D-принтерах из сплава Hastelloy G35 с последующей термообработкой, обеспечившей пористость изделий не более 0,5%.

3. Механическая обработка 

Для достижения требуемой точности размеров и чистоты поверхности мы проводим механическую обработку:

• Фрезерование — обработка плоскостей и сложных контуров.
• Токарная обработка — для тел вращения и посадочных мест.
• Сверление и расточка — калибровка отверстий под подшипники и крепёж.
• Шлифование и полировка — достижение низкой шероховатости поверхности (Ra до 0,8 мкм).

Механическая обработка позволяет выдерживать допуски до ±0,05 мм, что делает деталь полностью готовой к установке в узел.

4. Финишная обработка поверхности

Завершающий этап включает:

• Пескоструйную обработку — для получения однородной матовой поверхности и удаления следов поддержек.
• Галтовку — для обработки деталей сложной формы.
• Полировку — для достижения глянцевой поверхности.
• Электрохимическую полировку — эффективный метод для сложных геометрий, позволяющий снизить шероховатость с 12,1 мкм до 0,8 мкм.

Постобработка полимерных изделий