Metallpolieren in einer Welt von 3D-gedruckten Teilen

Einige Überlegungen zum kundenspezifischen Polieren von Metall

Lange bevor der 3D-Druck auf den Markt kam, etablierte sich die Metal Cutting Corporation als Experte für die Herstellung kleiner Metallteile, indem sie nicht nur das Präzisionsschneiden, -schleifen, -läppen und -bearbeiten lieferte, das Kunden benötigen, sondern auch einige sehr herausfordernde Probleme in der Mechanik löste Metallpolieren.

Zum Beispiel haben wir einen Weg gefunden, um den Bedarf eines Kunden zu decken, große Chargen von Komponenten medizinischer Geräte auf ein Finish von Ra 2 Mikrozoll (0,05 μm) über die Länge eines langen Stifts zu polieren, der aus einem sehr weichen Metall mit einer Tendenz zu leicht ist selbst kratzen. Als ein Kunde uns für das mechanische Metallpolieren von Spule zu Spule auf Ra 1 (0,025 μm) ansprach, erreichten wir ein progressives System, das immer kleinere Pulvergrößen über die Medien beförderte, um den Draht zu polieren. Das von uns entwickelte Verfahren ermöglichte es uns, von einer Spule abzuspulen und den Draht aufzubringen, zu polieren und zu spülen, bevor er wieder auf eine Spule aufgenommen wurde. Und als ein Kunde von uns verlangte, 40 Millionen kleine Teile mit einer Längentoleranz von +/- 0,002″ (0,0508 mm) zu schneiden und sie dann auf Ra 0,30 (0,0076 μm) zu polieren, fanden wir eine präzise und kostengünstige Lösung .

Wachstum von 3D-gedruckten Teilen

Da der 3D-Druck heute immer beliebter wird und für immer mehr Teileanwendungen verwendet wird, finden wir immer mehr Kunden, die zu uns kommen, um kundenspezifische Metallpolierdienste mit Anforderungen zu erhalten, die einzigartige Herausforderungen darstellen. Beispielsweise kann das Polieren von Metallteilen relativ schnell in Fällen erreicht werden, in denen ein bestimmter Bereich poliert werden muss, es jedoch akzeptabel ist, das gesamte Teil zu polieren. Bei 3D-konstruierten und gedruckten Teilen ist es jedoch oft der Fall, dass nur bestimmte Bereiche jedes Teils poliert werden sollen – ein Ziel, das schwieriger zu erreichen ist als das Polieren des gesamten Teils und mit zusätzlichen Kosten verbunden ist, da die Aufgabe das Abkleben der Bereiche erfordert des Teils, der auf keinen Fall poliert werden sollte.

Die Herausforderung besteht also darin, bestimmte Bereiche einfach und kostengünstig abzudecken und andere Bereiche dem Metallpolierprozess zu unterziehen – eine Aufgabe, die wir perfekt für ein Projekt mit einer großen Düse gelöst haben, von der wir die Hälfte abgeklebt und die andere Hälfte abgeklebt haben. wir haben geschliffen.

Zeit x Medium x Aktion

Das Polieren von Metall hängt von der Zeit ab, die ein Teil im Prozess ist, egal ob es sich um einen Vibrations- oder einen Zentrifugalprozess handelt; die Art der verwendeten Medien; und die Art der Aktion, die während des Prozesses an dem Teil durchgeführt wird. Wir haben festgestellt, dass das Polieren von Metallen viel mehr Kunst als Wissenschaft ist. Obwohl Teile normalerweise die gleiche Dichte haben, verändert ihre gedruckte Konfiguration beispielsweise den „Schwerpunkt“ und verhält sich auf nicht zufällige Weise, sodass wir feststellen können, dass einige Bereiche aufgrund der Beschaffenheit weniger oder stärker poliert sind als andere die Aktion. Zu entscheiden, was geändert werden muss, um die vom Kunden gewünschten Ergebnisse zu erzielen, kann schwierig sein. Aus diesem Grund bieten wir oft an, Einführungsteile zu machen, um zu testen, wie weit wir den Metallpolierprozess bringen können, und um herauszufinden, wie wir die gewünschten Ergebnisse am besten erzielen.

Häufige Herausforderungen beim 3D-Polieren

Es gibt einige Dinge, die wir mit Sicherheit über die Herausforderungen beim Polieren von Metall und 3D-gedruckten Teilen sagen können:

• Je größer ein Teil ist, desto schwieriger ist es zu polieren.
• Je weniger gleichmäßig das Teil ist, desto schwieriger ist es zu polieren.
• Je kleiner die Anzahl großer Teile ist, desto weniger Raum bleibt zum Experimentieren.

Bei dem Projekt, in dem wir Millionen und Abermillionen von Teilen poliert haben (oben erwähnt), arbeiteten wir mit großen Mengen sehr kleiner und einheitlicher Teile, sodass wir uns auf sehr robuste Stichprobengrößen verlassen konnten, um zu wissen, dass wir das richtige Prozess-„Rezept“ erreicht hatten. mit einem statistisch sehr hohen Maß an Zuverlässigkeit das vom Kunden geforderte hohe Finish zuverlässig zu erreichen. Aber als ein Kunde zu uns kam, um große 3D-gedruckte Kondylen für künstliche Kniegelenke nach Maß zu polieren, perfektionierten wir den Prozess, indem wir Los für Los durchführten, die Medien, Maschinen und die Zeit zum Polieren des gesamten Teils änderten. Die gute Nachricht ist, dass wir letztendlich ein so gutes Oberflächenfinish erreichen konnten, dass es den Kunden überraschte – er hätte nicht gedacht, dass es möglich ist!

Manchmal haben wir die gegenteilige Herausforderung, wenn der Kunde Teile mit einer matten Oberfläche wünscht – beispielsweise Teile für den Einsatz in Operationssälen, wo reflektierendes Licht ein Problem darstellt – statt Teilen mit einer hochglanzpolierten Oberfläche, sei es aus ästhetischen Gründen oder um die Reibung zu verringern . In diesem Fall besteht unsere Aufgabe darin, Teile „aufzurauen“, um sie weniger reflektierend und glatt zu machen.

Bedenken Sie vor dem 3D-Druck . . .

Kunden kommen im Allgemeinen zu uns, um Metallpolierdienste zu erhalten, nachdem ihr Teil bereits hergestellt wurde, und sie benötigen eine zusätzliche Massenbearbeitung, um das Projekt abzuschließen. Wenn wir jedoch gebeten werden, einige Empfehlungen zur Wahl des 3D-Drucks im Vergleich zu anderen Methoden abzugeben, würden wir Ingenieuren und Designern raten, über die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit ihrer Teile nachzudenken, bevor sie sich für 3D als Fertigungsmethode entscheiden. Während der 3D-Druck eine gute Alternative zur Anfertigung einer Form oder anderer Investitionen sein kann, sollten die Schwierigkeiten beim Polieren des Teils – und letztendlich die zusätzlichen Kosten – ebenfalls berücksichtigt werden.

Wenn Sie beispielsweise wissen, dass Sie ein sehr glattes und gleichmäßiges Finish benötigen und mechanisches Polieren von Metall verwenden möchten, versuchen Sie möglicherweise, ein Teil mit den komplizierten Geweben oder tiefen Kavitätsmerkmalen zu vermeiden, die mit dem 3D-Druck erreichbar sind. Die Oberfläche dieser Bereiche ist möglicherweise nicht gleichmäßig glatt mit flachen Bereichen des Teils, selbst bei zusätzlichen Oberflächenbehandlungen. Wie bereits erwähnt, überlegen Sie auch, ob ein Oberflächenbereich rau sein muss, andere Bereiche jedoch müssen poliert werden. Oder, in einem anderen Beispiel, wenn Sie eine glatte Oberfläche benötigen, aber auch scharfe Ecken haben, denken Sie daran, dass ein längeres Eintauchen in Medien Ihnen die gewünschte glatte Oberfläche verleiht – aber es kann auch die Ecken weicher machen. Wenn die Ecken für Ihr Design von entscheidender Bedeutung sind, müssen Sie dies möglicherweise ausgleichen, indem Sie den zusätzlichen Schritt der Maskierung einbeziehen oder Ihre Eckentoleranzen lockern.

Welche Herausforderungen Ihr Projekt auch immer mit sich bringen mag – ob Sie 3D-Druck in Betracht ziehen, fertige Teile haben, die eine kundenspezifische Metallpolitur erfordern, oder alle Ihre Optionen erkunden möchten, bevor Sie mit der Herstellung Ihrer Teile beginnen – Sie können zu Metal Cutting kommen, um Rat, Unterstützung und a zitieren. Dafür sind wir schließlich da!

In der Zwischenzeit erhalten Sie Tipps zum Erstellen der besten Spezifikationen für Ihre kleinen Metallteile in unserem kostenlosen Leitfaden How to Fine-Tune Your Offer Request to Your Maximum Advantage:Frequently Asked Questions in Small Parts Sourcing.