Metaalpolijsten in een wereld van 3D-geprinte onderdelen

Enkele overwegingen voor het op maat polijsten van metaal

Lang voordat 3D-printen op het toneel verscheen, vestigde Metal Cutting Corporation zich als experts in de productie van kleine metalen onderdelen door niet alleen het precisiesnijden, slijpen, leppen en machinale bewerking te bieden die klanten nodig hebben, maar ook enkele zeer uitdagende problemen op te lossen in mechanische metaal polijsten.

We hebben bijvoorbeeld een manier bedacht om te voldoen aan de behoefte van een klant om grote partijen componenten van medische hulpmiddelen te polijsten tot een afwerking van Ra 2 microinch (0,05 m) over de lengte van een lange pen gemaakt van een zeer zacht metaal met de neiging om gemakkelijk zichzelf krabben. Toen een klant ons benaderde voor het mechanisch polijsten van metaal van spoel tot spoel tot Ra 1 (0,025 m), bereikten we een progressief systeem dat een steeds kleinere poedergrootte via de media transporteerde om de draad te polijsten. Het proces dat we hebben ontwikkeld, stelde ons in staat om van één spoel af te betalen en de draad aan te brengen, te polijsten en te spoelen voordat deze weer op een spoel werd opgenomen. En toen een klant ons nodig had om 40 miljoen kleine onderdelen te snijden met een lengtetolerantie van +/- 0,002″ (0,0508 mm) en ze vervolgens te polijsten tot Ra 0,30 (0,0076 m), kwamen we met een oplossing die nauwkeurig en kosteneffectief was .

Groei van 3D-geprinte onderdelen

Nu 3D-printen steeds populairder wordt en voor meer onderdelen wordt gebruikt, komen er steeds meer klanten naar ons toe voor op maat gemaakte metaalpolijstdiensten, met vereisten die unieke uitdagingen met zich meebrengen. Het polijsten van metalen onderdelen kan bijvoorbeeld relatief snel worden bereikt in gevallen waarin een bepaald gebied moet worden gepolijst, maar het is acceptabel om het geheel van het onderdeel te polijsten. Het is echter vaak het geval bij 3D-ontworpen en geprinte onderdelen dat alleen bepaalde delen van elk onderdeel gepolijst moeten worden - een doel dat moeilijker te bereiken is dan het hele onderdeel te polijsten en extra kosten met zich meebrengt, omdat de taak het maskeren van de gebieden vereist van het onderdeel dat absoluut NIET gepolijst mag worden.

De uitdaging is dus om bepaalde gebieden gemakkelijk en kosteneffectief te maskeren en andere gebieden onderworpen te houden aan het metaalpolijstproces - een taak die we perfect hebben uitgevoerd voor een project met een groot mondstuk, waarvan we de helft afschermden en de andere helft, we hebben gepolijst.

Tijd x Media x Actie

Metaalpolijsten is een functie van de hoeveelheid tijd die een onderdeel in het proces is, of het nu trillend of centrifugaal is; het type media dat wordt gebruikt; en het type actie dat tijdens het proces op het onderdeel is uitgevoerd. Wat we hebben ontdekt, is dat het polijsten van metaal veel meer kunst is dan wetenschap. Hoewel onderdelen bijvoorbeeld meestal dezelfde dichtheid hebben, verandert hun afgedrukte configuratie het "zwaartepunt" en zullen ze zich op niet-willekeurige manieren gedragen, zodat we kunnen ontdekken dat sommige gebieden minder of meer gepolijst worden dan andere, vanwege de aard van de actie. Beslissen wat er moet veranderen om de resultaten te bereiken die de klant wil, kan lastig zijn. Daarom bieden we vaak aan om inleidende onderdelen te doen, om te testen hoe ver we kunnen gaan in het metaalpolijstproces en om de beste manier te ontdekken om de gewenste resultaten te bereiken.

Veelvoorkomende 3D-polijstuitdagingen

Er zijn enkele dingen die we met zekerheid kunnen zeggen over de uitdagingen van het polijsten van metaal en 3D-geprinte onderdelen:

• Hoe groter een onderdeel is, hoe moeilijker het is om te polijsten.
• Hoe minder uniform het onderdeel is, hoe moeilijker het is om te polijsten.
• Hoe kleiner het aantal grote onderdelen, hoe minder ruimte er is om te experimenteren.

Met het project waarin we miljoenen en miljoenen onderdelen hebben gepolijst (hierboven vermeld), werkten we met grote hoeveelheden zeer kleine en uniforme onderdelen, waardoor we konden vertrouwen op zeer robuuste steekproefomvang om te weten dat we het juiste proces "recept" hadden bereikt om op betrouwbare wijze, met een statistisch zeer hoge mate van vertrouwen, de hoge afwerking te bereiken die de klant verlangde. Maar toen een klant bij ons kwam voor het op maat polijsten van grote 3D-geprinte condylen voor kunstmatige kniegewrichten, perfectioneerden we het proces door veel na veel te doen, de media, machines en de hoeveelheid tijd om het hele onderdeel te polijsten te veranderen. Het goede nieuws is dat we uiteindelijk in staat waren om een ​​oppervlakteafwerking te bereiken die zo goed was, dat het de klant verraste — ze dachten dat het niet mogelijk was!

Soms hebben we de tegenovergestelde uitdaging, waarbij de klant onderdelen wil met een doffe afwerking — zoals onderdelen voor gebruik in operatiekamers, waar reflecterend licht een probleem is — in plaats van onderdelen met een hoogglans gepolijst oppervlak, hetzij om esthetische redenen of om wrijving te verminderen . In dit geval is het onze taak om onderdelen "op te ruwen" om ze minder reflecterend en glad te maken.

Overweeg voordat u 3D-afdrukt. . .

Klanten komen over het algemeen naar ons voor metaalpolijstdiensten nadat hun onderdeel al is gemaakt en ze extra massale afwerking nodig hebben om het project te voltooien. Maar als we worden gevraagd om enkele aanbevelingen te doen over het kiezen van 3D-printen versus andere methoden, raden we ingenieurs en ontwerpers aan om na te denken over de vereisten voor de oppervlakteafwerking van hun onderdelen voordat ze zich committeren aan 3D als hun productiemethode. Hoewel 3D-printen goed kan werken als alternatief voor het maken van een mal of andere investeringen, moet ook de moeilijkheid om het onderdeel te polijsten - en uiteindelijk de extra kosten - een overweging zijn.

Als u bijvoorbeeld weet dat u een zeer gladde en consistente afwerking moet hebben en mechanische metaalpolijsting wilt gebruiken, kunt u proberen een onderdeel te ontwerpen met de ingewikkelde webbing of diepe holtekenmerken die haalbaar zijn met 3D-printen; het oppervlak van die gebieden is mogelijk niet consistent in gladheid met vlakke delen van het onderdeel, zelfs niet met aanvullende oppervlaktebehandelingen. Zoals we eerder vermeldden, moet u ook overwegen of een oppervlak ruw moet zijn, maar andere gebieden moeten gepolijst zijn. Of, in een ander voorbeeld, als je een gladde oppervlakteafwerking nodig hebt maar ook scherpe hoeken hebt, houd er dan rekening mee dat langdurige onderdompeling in media je de gladde afwerking geeft die je wilt, maar het kan ook de hoeken verzachten. Daarom, als de hoeken van cruciaal belang zijn voor uw ontwerp, moet u dit mogelijk compenseren door de extra stap van maskeren op te nemen of ervoor te kiezen uw hoektoleranties losser te maken.

Welke uitdagingen uw project ook met zich meebrengt - of u nu overweegt 3D-printen, voltooide onderdelen hebt die op maat gepolijst metaal nodig hebben, of al uw opties wilt verkennen voordat u begint met het maken van uw onderdelen - u kunt bij Metal Cutting komen voor advies, hulp en een citaat. Daar zijn we tenslotte voor!

Voor tips over hoe u de beste specificaties voor uw kleine metalen onderdelen kunt maken, downloadt u in de tussentijd onze gratis gids Hoe u uw offerteaanvraag kunt afstemmen op uw maximale voordeel:veelgestelde vragen over de inkoop van kleine onderdelen.