Какая постобработка требуется для компонентов из AlSi10Mg, напечатанных методом SLM?
Снятие напряжений и термическая обработка
Компоненты из AlSi10Mg, напечатанные методом SLM, требуют немедленного отжига для снятия напряжений при температуре 300-350°C, чтобы снизить значительные остаточные напряжения, накопленные во время быстрых термических циклов процесса печати. Это предотвращает деформацию и возможное растрескивание. Для применений, требующих оптимизированных механических свойств, обычно применяется термическая обработка T6, состоящая из закалки при 500-540°C с последующим быстрым охлаждением и искусственным старением. Эта обработка преобразует мелкую ячеистую микроструктуру только что напечатанного AlSi10Mg в более традиционную микроструктуру со сфероидизированными частицами кремния, значительно повышая пластичность и вязкость при сохранении хороших прочностных характеристик.
Горячее изостатическое прессование для критических применений
Хотя и менее распространено, чем для суперсплавов, Горячее изостатическое прессование (ГИП) может быть полезно для компонентов из AlSi10Mg, предназначенных для высоконагруженных применений в аэрокосмической и автомобильной отраслях. ГИП эффективно устраняет внутреннюю пористость и пустоты, захваченные газом, улучшая сопротивление усталости и вязкость разрушения. Параметры процесса для алюминиевых сплавов специально адаптированы, чтобы избежать чрезмерного роста зерен или ухудшения механических свойств при достижении почти полной плотности.
Удаление опор и финишная обработка поверхности
Удаление опорных структур является критически важным первым шагом в механической постобработке, обычно выполняемым с помощью режущих инструментов или ленточных пил. Поверхность SLM AlSi10Mg в состоянии после печати содержит частично расплавленные частицы порошка и имеет высокую шероховатость, которые действуют как концентраторы напряжений. Для очистки и сглаживания общих поверхностей обычно используется абразивная обработка стеклянными шариками или оксидом алюминия. Для компонентов, требующих превосходного качества поверхности, таких как компоненты для аэрокосмических применений, может применяться вибрационная обработка или полировка потоком для достижения более низких значений шероховатости и снижения риска зарождения усталостных трещин.
Прецизионная механическая обработка и валидация
Функциональные поверхности, сопрягаемые интерфейсы и резьбовые элементы требуют прецизионной обработки на станках с ЧПУ для достижения размерной точности и правильной посадки. Эту механическую обработку оптимально выполнять после термической обработки для обеспечения размерной стабильности. Финальная валидация включает испытания и анализ материалов для проверки механических свойств, контроль размеров, а для критических компонентов — неразрушающий контроль, такой как капиллярный контроль или рентгеновская компьютерная томография, для обнаружения внутренних дефектов.
