研究人员使用电脉冲对金属3

近日，据魔猴网了解 ，萨尔大学（Saarland University）的研究人员开发了一种非接触式方法，可以将3D打印的金属零件转换成用于专业应用的高精度技术零件。这项新技术利用电化学加工（ECM）将增材制造的金属部件后加工成具有复杂几何形状和几千分之一毫米尺寸公差的精密零件。这种方法旨在改善在汽车和航空航天等行业中必须满足极其严格的尺寸要求的应用中金属3D打印零件的实现。

萨尔大学（Saarland University）的DirkBähre教授解释说：“我们的后加工增材制造金属零件的技术提供了一种经济高效的方法，可以生产高精度功能性表面，用于要求严格公差的应用。它使大量零件可以高效，经济地进行后处理。”

萨克兰大学的DirkBähre教授（左，与他的研究小组的Stefan Wilhelm一起在这里）。图片来自萨尔大学。

满足特殊应用的尺寸要求

从引擎零件到解剖模型，金属3D打印已经成为制造具有复杂几何形状的组件的既定方法。然而，研究人员指出，经常在许多专业应用中逐层构造零件的3D打印不能满足极其严格的尺寸要求。并且在某些情况下，零件的几何形状可能过于复杂，无法通过常规金属3D打印来生产。

因此，Bähre教授和他的团队设定了精炼3D打印金属零件的目标，以使它们的尺寸正确到几千分之一毫米。研究小组是精密加工和精加工领域的专家，他们开发了新颖的技术，将金属3D打印与ECM相结合，这是一种通过电化学工艺去除金属的方法。通过电化学去除材料，即使是最复杂的几何形状也可以用最坚硬的金属制成。 Bähre解释说：“我们的非破坏性，非接触式制造技术使我们能够高效地加工具有复杂几何形状的零件，即使是由高强度材料制成的零件。”

DirkBähre教授（右）与研究员Shiqi Fang（左）和他的研究小组的技术助理Stefan Wilhelm（中）

通过电化学加工对3D打印金属进行后处理

工件表面上的金属原子以带正电的金属离子的形式进入溶液，使工件可以非常精确地获得所需的几何形状。 通过调节电流脉冲的持续时间和工具的振动，我们可以非常均匀地去除表面材料，从而留下特别光滑的表面并实现高尺寸精度，。

研究人员严格检查了所使用的不同金属以及所涉及的各个工艺步骤，以便对这种方法有透彻的了解。“通过认真检查工艺技术和材料性能，我们可以改进和优化电化学方法，从而以更高的精度获得甚至更光滑的表面或更复杂的几何形状，”Bähre教授解释说。 该团队进行了许多实验，其中他们首先3D打印金属零件，然后确定如何优化后续的电化学加工阶段以产生所需的结果。 “我们详细研究了不同的材料和工艺参数如何相互作用，然后确定如何配置整个生产工艺。”

此外，位于考文垂的英国制造技术中心（MTC）于2018年7月公布了其FlexiFinish项目的结果。该项目旨在通过提供自己的自动化添加剂来解决通过增材制造生产的金属零件表面质量差的问题。制造金属零件的后处理解决方案。