熱処理は、3D印刷の申請プロセスの重要なステップです。これまでのところ、どの3Dプリントプロセスが使用されているかに関係なく、パウダークリーニング、アニーリング、硬化後、サポートされていない、磨かれた、サンドブラスト、色など、さまざまな程度のいくつかの方法が含まれます。熱処理は、3D印刷部品の申請プロセスにおける重要なステップでもあり、予想される結果、使用された材料、優先技術に応じてさまざまな形をとることができます。
添加剤の製造では、生産された部品は異なる温度の影響を受け、選択された印刷プロセスに応じて、多かれ少なかれ重要な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。印刷後の熱処理は、欠陥を排除するだけでなく、曲げ抵抗、延性、さらには最終的な硬度など、部品の機械的特性にも影響するため、重要です。
01. 焼結
焼結は、添加剤の製造に使用できる熱処理方法の1つであり、厳密に言えば、治療後の方法ではなく、製造プロセスの重要なステップです。実際、これは、接着剤噴霧またはその他の間接的な3D印刷方法を使用する場合、不可欠で重要なステップです。これらの2つのプロセスを使用することにより、無機または有機バインダーを含む緑色の部品を取得できます。これは現在、熱脱脂法を介して除去されており、金属粒子の冶金結合を高温で達成できます。
焼結炉はこのプロセスにおいて重要な装置であり、現在、真空または大気焼結炉が一般的に使用されています。前者は、高温で高温で部品の酸化を回避しますが、後者は大気を減らすことで部品の酸化を防ぎます。焼結プロセス中、温度は通常、使用される材料の融解温度よりもわずかに低く設定されます。焼結プロセスは、部品の多孔性を減らし、その硬度を高めることができます。金属印刷に適していることに加えて、この熱処理プロセスはセラミック印刷にも適しています。
縮小と変形は、この段階で対処しなければならない重要な問題です。焼結プロセス中、バインダーを除去すると、粉末材料の空きスペースが徐々に占有され、元の部分のサイズが小さくなります。現在、特定の後処理技術も必要としながら、寸法を事前に拡大してシミュレートすることにより、部品の最終サイズを確保することが一般的です。
02。ポリマー後の硬化
現在、Photopolymer 3Dプリンティングでは、最終的なパフォーマンスを改善するためにポスト硬化が必要です。これは、硬化または硬化段階です。樹脂は、液体状態で結合してい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、これらの同一のモノマーは結合して、目的のコンポーネントを形成します。ただし、印刷後、一部の領域は最適な架橋を達成できない場合があり、印刷コンポーネントの全体的な抵抗を損傷するリスクがあります。これは、架橋反応を完全に完了するため、硬化ステップが作用する場所です。
部品が作成された後、過剰な非光重合樹脂を除去するためにクリーニングされます。その後、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硬化ステーションを提供します。これは、印刷されたコンポーネントを強化し、最終的なプロパティを提供できるUVチャンバーです。これにより、脆弱性が低下し、損害のリスクが低下します。硬化は樹脂の色を固定することもでき、より安全に処理することができます。部品は時間の経過とともに強度が強く、これは多くの分野で重要です。
使用する樹脂の種類または部品のサイズは、この熱処理ステップに直接影響します。ほとんどの場合、部分が大きいほど、硬化時間が長くなります。
03。3D印刷のアニーリング
この熱処理方法は、3Dプリントされたコンポーネントを特定の温度にさらします。これは、使用される材料に依存します。加熱後、その強度を高めるために徐々に冷却します。これは、金属に広く使用されている技術です。一部のプラスチックは、PLAやPETGなどのこのアニーリングを受けることもできます。 ABSなどの他の熱可塑性材料の場合、熱はしばしば過度の反りや変形を引き起こすため、適切ではありません。
04。金属熱処理方法
ストレス緩和アニーリングは、金属3D印刷に一般的に使用される熱処理方法の1つであり、残留ストレスは急速な加熱と冷却の避けられない産物であり、レーザーパウダーベッド溶融技術の固有の特徴です。ストレスアニーリングの過程で、内部応力は徐々に消失または減少し、材料の結晶の再配列と改良を伴います。これにより、材料の可塑性、靭性、延性が改善され、その硬度と強度が低下します。これにより、材料の全体的なパフォーマンスが向上します。
さらに、温度強化は、3Dプリント金属部品に使用できます。これは、部品を非常に高温に加熱し、それらを迅速に冷却する動作であり、部品の微細構造に影響します。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。
ホットアイソスタティックプレスは、航空宇宙と医療用途の両方でスキップできない非常に重要な別のステップです。 Hot Isostatic Pressing（HIP）は、製品を密閉容器に配置し、すべての方向に製品に等しい圧力をかけ、同時に高温を適用するプロセスです。高温と高圧の作用の下で、製品は焼結して高密度化することができます。高温の等等圧力のプロセスにより、欠陥を排除することができ、微細構造と機械的特性を改善することができます。
3D印刷は、この製造方法の1つの側面にすぎず、この視点はほとんどのユーザーに受け入れられています。特に、ポスト処理または熱処理に関連する手順は、部品、温度、および時間設定を含む部品の塗布プロセスで重要であり、部品の最終性能に直接影響します。
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