如何快速區(qū)分3D打印鋁合金的產(chǎn)品
華正精密
1. 觀察表面特征
層紋痕跡:
3D打印(尤其是粉末床熔融技術(shù)如SLM)的零件表面通常存在明顯的層紋(分層堆疊痕跡),尤其是在傾斜或弧形區(qū)域。即使經(jīng)過(guò)拋光,可能在放大鏡下仍可見(jiàn)細(xì)微層紋(圖1)。
CNC加工:表面光滑,可能有規(guī)則的刀具切削紋路(如螺旋紋或直線紋)。支撐結(jié)構(gòu)殘留:
3D打印復(fù)雜懸空結(jié)構(gòu)時(shí)需添加支撐,移除后可能在零件表面留下小凸點(diǎn)、凹痕或切割痕跡(圖2)。
CNC加工:無(wú)此類(lèi)殘留,但可能有夾具夾持痕跡。
2. 檢查內(nèi)部結(jié)構(gòu)與復(fù)雜度
復(fù)雜幾何特征:
3D打印零件可能包含以下特征:內(nèi)部空腔、蜂窩結(jié)構(gòu)、一體化流道等無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)加工實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜設(shè)計(jì)。
無(wú)分體拼接痕跡(如一體化鉸鏈或嵌套結(jié)構(gòu))。
CNC加工:復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常需分體制造后組裝,可見(jiàn)螺絲孔、焊接或粘接痕跡。輕量化設(shè)計(jì):
3D打印零件常采用拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)(如鏤空、網(wǎng)格化結(jié)構(gòu)),重量顯著低于同體積CNC零件。
3. 分析材料與微觀結(jié)構(gòu)
材料類(lèi)型:
3D打印常用鋁合金牌號(hào)(如 AlSi10Mg、AlSi7Mg)與CNC常用材料(如6061、7075)不同,可通過(guò)材料成分檢測(cè)區(qū)分。微觀孔隙率:
3D打印鋁合金在顯微鏡下可能顯示微小孔隙(未完全熔化的粉末或?qū)娱g缺陷),而CNC材料致密性更高(圖3)。
(需專(zhuān)業(yè)設(shè)備檢測(cè),如金相顯微鏡或CT掃描)
4. 檢測(cè)后處理痕跡
熱處理狀態(tài):
3D打印零件通常需去應(yīng)力退火或熱等靜壓(HIP)處理以消除內(nèi)部缺陷,可能留下均勻氧化痕跡。
CNC零件:一般無(wú)需此類(lèi)處理。表面處理方式:
3D打印件常需噴砂、拋光或化學(xué)處理以掩蓋層紋;若表面過(guò)于光滑但無(wú)CNC刀具紋路,可能為3D打印后拋光。
5. 查看生產(chǎn)信息與用途
應(yīng)用場(chǎng)景:
3D打印:多見(jiàn)于航空航天輕量化部件、定制化醫(yī)療植入物、復(fù)雜模具隨形冷卻流道等。
CNC加工:常用于高精度標(biāo)準(zhǔn)件、汽車(chē)零部件、批量生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)件。
生產(chǎn)批次:
小批量或單件定制化產(chǎn)品更可能采用3D打印,而大批量標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品多為CNC加工。
6. 專(zhuān)業(yè)檢測(cè)手段
CT掃描(工業(yè)斷層掃描):
可非破壞性檢測(cè)內(nèi)部結(jié)構(gòu),確認(rèn)是否存在3D打印特有的層狀堆積或支撐殘留(圖4)。金相分析:
觀察材料的晶粒結(jié)構(gòu)和孔隙分布,3D打印件可能呈現(xiàn)快速凝固的細(xì)小等軸晶,而CNC件為鍛造或軋制的均勻晶粒。力學(xué)性能測(cè)試:
3D打印零件可能存在各向異性(不同方向的強(qiáng)度差異),而CNC件各向同性更優(yōu)。
注意事項(xiàng)
后處理干擾:3D打印零件經(jīng)過(guò)高度拋光或鍍層后可能掩蓋層紋,需結(jié)合其他特征判斷。
混合工藝:部分零件可能結(jié)合3D打印與CNC加工(如打印后精加工),需綜合鑒別。
仿制可能:某些CNC加工廠可能模仿3D打印的復(fù)雜結(jié)構(gòu),需結(jié)合材料分析和內(nèi)部檢測(cè)。
通過(guò)以上方法,可初步區(qū)分3D打印與CNC鋁合金產(chǎn)品。若需精確判斷,建議結(jié)合專(zhuān)業(yè)檢測(cè)手段和制造商提供的工藝說(shuō)明。