近日，據魔猴網了解 ，薩爾大學（Saarland University）的研究人員開發(fā)了一種非接觸式方法，可以將3D打印的金屬零件轉換成用于專業(yè)應用的高精度技術零件。這項新技術利用電化學加工（ECM）將增材制造的金屬部件后加工成具有復雜幾何形狀和幾千分之一毫米尺寸公差的精密零件。這種方法旨在改善在汽車和航空航天等行業(yè)中必須滿足極其嚴格的尺寸要求的應用中金屬3D打印零件的實現(xiàn)。

薩爾大學（Saarland University）的DirkB?hre教授解釋說：“我們的后加工增材制造金屬零件的技術提供了一種經濟高效的方法，可以生產高精度功能性表面，用于要求嚴格公差的應用。它使大量零件可以高效，經濟地進行后處理?！?/span>

薩克蘭大學的DirkB?hre教授（左，與他的研究小組的Stefan Wilhelm一起在這里）。圖片來自薩爾大學。

滿足特殊應用的尺寸要求

從引擎零件到解剖模型，金屬3D打印已經成為制造具有復雜幾何形狀的組件的既定方法。然而，研究人員指出，經常在許多專業(yè)應用中逐層構造零件的3D打印不能滿足極其嚴格的尺寸要求。并且在某些情況下，零件的幾何形狀可能過于復雜，無法通過常規(guī)金屬3D打印來生產。

因此，B?hre教授和他的團隊設定了精煉3D打印金屬零件的目標，以使它們的尺寸正確到幾千分之一毫米。研究小組是精密加工和精加工領域的專家，他們開發(fā)了新穎的技術，將金屬3D打印與ECM相結合，這是一種通過電化學工藝去除金屬的方法。通過電化學去除材料，即使是最復雜的幾何形狀也可以用最堅硬的金屬制成。 B?hre解釋說：“我們的非破壞性，非接觸式制造技術使我們能夠高效地加工具有復雜幾何形狀的零件，即使是由高強度材料制成的零件?！?/span>

DirkB?hre教授（右）與研究員Shiqi Fang（左）和他的研究小組的技術助理Stefan Wilhelm（中）

通過電化學加工對3D打印金屬進行后處理

工件表面上的金屬原子以帶正電的金屬離子的形式進入溶液，使工件可以非常精確地獲得所需的幾何形狀。 通過調節(jié)電流脈沖的持續(xù)時間和工具的振動，我們可以非常均勻地去除表面材料，從而留下特別光滑的表面并實現(xiàn)高尺寸精度，。

研究人員嚴格檢查了所使用的不同金屬以及所涉及的各個工藝步驟，以便對這種方法有透徹的了解。“通過認真檢查工藝技術和材料性能，我們可以改進和優(yōu)化電化學方法，從而以更高的精度獲得甚至更光滑的表面或更復雜的幾何形狀，”B?hre教授解釋說。 該團隊進行了許多實驗，其中他們首先3D打印金屬零件，然后確定如何優(yōu)化后續(xù)的電化學加工階段以產生所需的結果。 “我們詳細研究了不同的材料和工藝參數(shù)如何相互作用，然后確定如何配置整個生產工藝?！?/span>

此外，位于考文垂的英國制造技術中心（MTC）于2018年7月公布了其FlexiFinish項目的結果。該項目旨在通過提供自己的自動化添加劑來解決通過增材制造生產的金屬零件表面質量差的問題。制造金屬零件的后處理解決方案。