3D印刷における熱処理プロセス：技術原則と重要性分析

後処理は、添加剤の製造の重要な段階です。実際、業界では多くの異なる方法が使用されています。これは、粉末の除去、サポートの除去、着色など、使用される3Dテクノロジーによって異なります。この記事では、添加剤製造の別の方法である熱処理プロセスを詳しく見ていきます。

3D印刷の後処理の重要性

後処理プロセスは多くの形をとることができ、特定の選択は、望ましい結果、使用された材料、および好ましい製造技術に依存します。これらには、焼結、金属アニーリング、硬化、および高温等吸着性が含まれます。このタイプの後処理には、3D印刷部品の内部応力を軽減し、機械的特性を改善するという明確な目標があります。もちろん、選択したテクノロジーに応じて、異なる結果が得られますが、目的は、印刷プロセス中に現れる可能性のある残留応力に影響を与えることです。

添加剤の製造では、選択した印刷プロセスに応じて、生成される部品は異なる温度にさらされ、さまざまな程度の加熱と冷却段階を経ます。これらの段階は、残留応力を蓄積する部分に直接影響を与えます。したがって、これらの残留応力を排除するだけでなく、曲げ強度、延性、最終硬度などの部品の機械的特性にも影響を与えるために、印刷後の熱処理が重要です。南極のベアは、いくつかの基本的な治療方法とその役割を紹介します。

crading添加剤での熱処理には、さまざまな機器が利用できます

焼結、金属とセラミックの重要な後処理ステップ

焼結は、添加剤の製造に使用できる熱処理方法の1つです。焼結は、それ自体が後処理方法というよりも製造プロセスの一歩であることに注意してください。実際、バインダージェットまたは間接3D印刷を使用する場合は必須です。後者は、金属粒子を含むプラスチックフィラメントを使用する方法を指します。

印刷後に得られた緑色の体を焼結することにより、バインダーを除去し、金属粒子を一緒に固めます。これを達成するには、焼結炉が必要です。温度は、使用される材料の融点よりわずかに下に上げられます。この技術は、元の粉末粒子を除去し、部品の多孔性を減らし、硬度を高めます。主に金属またはセラミックの粉末で使用されます。

最終部分の収縮現象を考えてください。焼結プロセス中に、材料粒子がバインダーを組み合わせて交換し、それにより元の部分のサイズが小さくなります。この減少は約15％から20％です。

curing硬化は、樹脂3D印刷部品の一般的な熱処理方法です

硬化、ポリマー3D印刷部品の熱処理

添加剤の製造におけるポリマーに注意を向けると、部品が最終的な特性を改善するために特別な熱処理技術を使用していることがわかります。これはもちろん、主に樹脂3D印刷で使用されている硬化です。

樹脂は、液体状態で結合しないいくつかのモノマーで構成されています。 UV源にさらされると、これらの同じモノマーが結合して目的の部分を形成します。ただし、印刷後、一部の領域は最適な架橋を実現しません。これは、印刷されたコンポーネントの全体的な強度を損なうリスクがあります。これは、可能なすべての架橋が発生する可能性があるため、硬化段階が興味深い場合があります。

部品が作成されると、クリーニングされて、余分な非光素化樹脂と印刷サポートを除去し、部品を適切なマシンに配置できます。通常、樹脂3Dプリンターメーカーは、フォームラブやそのフォームキュアソリューションなどの独自の硬化ステーションを提供します。これは、印刷された部分を硬化させ、最終的なプロパティを与えるUVチャンバーです。これにより、脆弱性と破損のリスクが低下します。硬化すると、樹脂の色が固定され、処理がより安全になります。

結果はより耐久性のある部分であり、これは多くの分野で重要です。使用する樹脂の種類や部品のサイズなどの要因は、この熱処理段階に直接影響します。通常、部分が大きいほど、強化するのに時間がかかります。これは、製造プロセスで考慮すべき要素です。

△一部の熱可塑性科学はアニーリングと互換性があり、熱処理方法として使用できるようにします

3D印刷熱処理方法としてのアニーリング

この熱処理方法では、3D印刷部品を特定の温度にさらすことが含まれます。使用する材料に応じて、熱はより高くまたは低くなる可能性があります。加熱後、強度を高めるために徐々に冷却されます。この技術は、金属だけでなくガラスにも広く使用されています。 PLAやPETGなど、一部のプラスチックもアニールできます。 ABSなどの他の熱可塑性科学の場合、熱が反りを引き起こす可能性があるため、アニーリングは適切ではありません。

しかし、それはどのように正確に機能しますか？具体的には、アニーリングは、材料を結晶化温度を上回るが、融点を下回る温度まで加熱しています。ポリマーの場合、これにより分子が再編成され、それにより最終部分の安定性が向上します。金属の場合、アニーリングにより、穀物は再結晶によりサイズが増加します。

どちらの場合も、アニーリングの持続時間は最終部分の構造に影響します。熱に長くさらされるほど、その構造はより多く変化します。たとえば、熱が収縮を加速するため、アニーリング後にプラスチック部品が小さくなります。これは、部品を設計する際の重要な考慮事項です。

△3D印刷部品の上に設置されたホットアイソスタティックプレスタンク

金属熱処理方法

3D金属印刷のアニーリングは、作成された部分の延性と強度を高めることに注意してください。この手法は、特に鋼に適しています。特に金属専用のいくつかの熱処理方法でプロセス分析を終了します。 1つ目は、ホットアイソスタティックプレス（股関節）です。それは非常に高温と等吸着性不活性ガス圧力を組み合わせており、同時に適用すると、部品の密度と強度を高めることができます。具体的には、部品は高圧封じ込めに囲まれ、この熱\/圧力の組み合わせにさらされます。これにより、すべての内部ボイドと残留気孔がなくなります。このテクノロジーは、セラミックとも互換性があります。

3Dプリントされた金属部品は、クエンチングによって強化することもできます。これには、部品を非常に高温に加熱してから迅速に冷却する必要があります。これは、部品の微細構造に影響を与えます。クエンチは通常、部品を冷却するために液体を使用する必要があります。添加剤の製造と互換性のある他の多くの熱処理方法がありますが、ここには詳細にリストされていません。さらに、南極のベアは最終的に、部品の収縮率など、設計段階でいくつかの重要なパラメーターを検討するように皆に思い出させます。