Polissage des métaux dans un monde de pièces imprimées en 3D

Quelques considérations pour le polissage personnalisé des métaux

Bien avant l'arrivée de l'impression 3D, Metal Cutting Corporation s'est imposé comme expert dans la production de petites pièces métalliques en fournissant non seulement la coupe, le meulage, le rodage et l'usinage de précision dont les clients ont besoin, mais aussi en résolvant certains problèmes très difficiles en mécanique. polissage des métaux.

Par exemple, nous avons trouvé un moyen de répondre au besoin d'un client de polir de grands lots de composants de dispositifs médicaux jusqu'à une finition de Ra 2 micropouces (0,05 μm) sur la longueur d'une longue broche fabriquée à partir d'un métal très doux ayant tendance à facilement se gratter. Lorsqu'un client nous a approché pour un polissage mécanique du métal bobine à bobine jusqu'à Ra 1 (0,025 μm), nous avons réalisé un système progressif qui acheminait une taille de poudre de plus en plus petite via le média pour polir le fil. Le processus que nous avons développé nous a permis de payer à partir d'une bobine et d'appliquer, de polir et de rincer le fil avant qu'il ne soit repris sur une bobine. Et lorsqu'un client a eu besoin de nous pour couper 40 millions de petites pièces à une tolérance de longueur de +/- 0,002″ (0,0508 mm), puis les polir à Ra 0,30 (0,0076 μm), nous avons trouvé une solution précise et rentable. .

Croissance des pièces imprimées en 3D

Aujourd'hui, avec la popularité croissante de l'impression 3D et son utilisation pour de plus en plus d'applications de pièces, nous voyons de plus en plus de clients venir vers nous pour des services de polissage de métaux personnalisés, avec des exigences qui posent des défis uniques. Par exemple, le polissage de pièces métalliques peut être réalisé relativement rapidement dans les cas où une certaine zone doit être polie mais il est acceptable de polir l'intégralité de la pièce. Cependant, il est souvent le cas avec des pièces conçues et imprimées en 3D que seules certaines zones de chaque pièce doivent être polies - un objectif qui est plus difficile à atteindre que le polissage de la pièce entière et implique des dépenses supplémentaires, car la tâche nécessite de masquer les zones. de la partie qui ne doit absolument PAS être polie.

Ainsi, le défi consiste à masquer facilement et de manière rentable certaines zones et à maintenir d'autres zones soumises au processus de polissage des métaux - une tâche que nous avons parfaitement réalisée pour un projet impliquant une grande buse, dont nous avons masqué la moitié et l'autre moitié, nous avons peaufiné.

Temps x Média x Action

Le polissage des métaux est fonction du temps passé par une pièce dans le processus, qu'il soit vibratoire ou centrifuge; le type de média utilisé; et le type d'action effectuée sur la pièce au cours du processus. Ce que nous avons découvert, c'est que le polissage des métaux est beaucoup plus un art qu'une science. Par exemple, même si les pièces ont généralement une densité égale, leur configuration imprimée modifie le "centre de gravité" et se comporte de manière non aléatoire, de sorte que nous pouvons constater que certaines zones deviennent moins ou plus polies que d'autres, en raison de la nature de l'action. Décider ce qui doit changer pour obtenir les résultats souhaités par le client peut être délicat. C'est pourquoi nous proposons souvent de faire des parties d'introduction, pour tester jusqu'où nous pouvons pousser le processus de polissage des métaux et découvrir la meilleure façon d'obtenir les résultats souhaités.

Défis courants du polissage 3D

Il y a certaines choses que nous pouvons dire avec certitude sur les défis du polissage des métaux et des pièces imprimées en 3D :

• Plus une pièce est grande, plus elle est difficile à polir.
• Moins la pièce est uniforme, plus elle est difficile à polir.
• Plus le nombre de grandes pièces est petit, moins il y a de place pour l'expérimentation.

Avec le projet dans lequel nous avons poli des millions et des millions de pièces (mentionné ci-dessus), nous travaillions avec de grandes quantités de pièces très petites et uniformes, ce qui nous permettait de nous appuyer sur des tailles d'échantillons très robustes pour savoir que nous avions obtenu la bonne "recette" de processus. pour obtenir de manière fiable, avec un degré de confiance statistiquement très élevé, la finition haut de gamme demandée par le client. Mais lorsqu'un client est venu nous voir pour un polissage métallique personnalisé de grands condyles imprimés en 3D pour des articulations artificielles du genou, nous avons perfectionné le processus en faisant beaucoup après beaucoup, en changeant les supports, les machines et le temps nécessaire pour polir toute la pièce. La bonne nouvelle, c'est qu'en fin de compte, nous avons pu obtenir une finition de surface si bonne que cela a surpris le client :il ne pensait pas que c'était possible !

Parfois, nous avons le défi inverse, où le client veut des pièces avec une finition mate - telles que des pièces utilisées dans les salles d'opération, où la lumière réfléchissante est un problème - plutôt que des pièces avec une surface très polie, que ce soit pour des raisons esthétiques ou pour réduire le frottement . Dans ce cas, notre tâche consiste à « dégrossir » les pièces pour les rendre moins réfléchissantes et lisses.

Avant d'imprimer en 3D, pensez à . . .

Les clients viennent généralement chez nous pour des services de polissage de métal après que leur pièce a déjà été fabriquée et ils ont besoin d'une finition de masse supplémentaire pour terminer le projet. Mais si on leur demandait de faire des recommandations sur le choix de l'impression 3D par rapport à d'autres méthodes, nous conseillerions aux ingénieurs et aux concepteurs de réfléchir aux exigences de finition de surface de leurs pièces avant de s'engager dans la 3D comme méthode de fabrication. Alors que l'impression 3D peut bien fonctionner comme une alternative à la fabrication d'un moule ou à d'autres investissements, la difficulté de polir la pièce - et en fin de compte, le coût supplémentaire - doit également être prise en compte.

Par exemple, si vous savez que vous avez besoin d'une finition très lisse et cohérente et que vous souhaitez utiliser le polissage mécanique des métaux, vous pouvez essayer d'éviter de concevoir une pièce avec les caractéristiques complexes de sangle ou de cavité profonde qui sont réalisables avec l'impression 3D; la surface de ces zones peut ne pas être uniforme en termes de lissé avec les zones plates de la pièce, même avec des traitements de finition de surface supplémentaires. Comme nous l'avons mentionné précédemment, considérez également si une surface doit être rugueuse mais si d'autres zones doivent être poli. Ou, dans un autre exemple, si vous avez besoin d'une finition de surface lisse mais que vous avez également des angles vifs, gardez à l'esprit qu'une immersion prolongée dans le support vous donnera la finition lisse que vous souhaitez, mais cela peut également adoucir les angles. Par conséquent, si les coins sont essentiels à votre conception, vous devrez peut-être compenser en incluant l'étape supplémentaire de masquage ou en choisissant de desserrer vos tolérances de coin.

Quels que soient les défis que votre projet peut impliquer - que vous envisagiez l'impression 3D, que vous ayez terminé des pièces nécessitant un polissage de métal personnalisé ou que vous souhaitiez explorer toutes vos options avant de commencer à fabriquer vos pièces - vous pouvez vous adresser à Metal Cutting pour obtenir des conseils, une assistance et un Devis. Nous sommes là pour ça, après tout !

En attendant, pour obtenir des conseils sur la façon de créer les meilleures spécifications pour vos petites pièces métalliques, téléchargez notre guide gratuit, Comment affiner votre demande de devis pour en tirer le maximum d'avantages :Foire aux questions sur l'approvisionnement en petites pièces.