使用实验室加热压机对 IN 718 预制件的主要目的是消除 3D 打印过程中固有的成型缺陷。通过对打印零件施加均匀的压力和热量，此后处理步骤可闭合微观间隙和分层，在零件进行烧结之前显著提高其密度。
核心要点 打印过程通常会在材料层之间留下内部空隙。压实预制件是关键的修正步骤，可密封这些缺陷，确保最终金属部件实现结构完整性和稳定的机械性能。
解决熔融长丝制造的缺陷
分层打印的挑战
在金属熔融长丝制造 (MFFF) 中，打印机逐层构建零件。这通常会在沉积的路径之间产生微观间隙或孔隙。
分层风险
除了简单的间隙，各层之间可能无法完美粘合。这会导致分层缺陷，即层与层分离，在“预制件”（未烧结的零件）内部产生结构弱点。
热压固结的机制
应用特定参数
为了纠正这些缺陷，将预制件置于实验室加热压机中。该过程利用精确的条件，通常施加180 °C的温度和92 MPa的压力。
诱导粘合剂微流动
热量的施加软化了预制件内的聚合物粘合剂基体。同时，高压会诱导“微流动”，迫使材料移动并填充到空隙中。
闭合间隙
随着粘合剂流动，它有效地密封了打印路径之间存在的微观间隙和孔隙。这种机械压缩会物理地将分离的层压合在一起，修复分层问题。
对最终零件质量的影响
提高预制件密度
这种压实过程的直接结果是预制件的密度显著提高且更均匀。零件变成了一个固体、内聚的单元，而不是松散粘合的层集合。
烧结后的结构完整性
由于预制件更致密且没有内部空隙，因此最终的烧结过程更有效。这使得最终的 IN 718 部件具有卓越的结构完整性和可靠的机械性能。
理解权衡
精度是必需的
该过程依赖于精确的参数。偏离特定的温度 (180 °C) 或压力 (92 MPa) 可能无法诱导必要的流动，或者相反，可能会导致零件几何形状变形。
工艺复杂性
增加热压阶段会增加制造流程的复杂性。它需要专门的设备，并增加了打印和烧结之间的时间，但对于高性能应用来说，这种权衡通常是必要的。
为您的目标做出正确选择
要确定此步骤对您的特定应用是否至关重要，请考虑您的性能要求：
- 如果您的主要关注点是机械可靠性：使用热压来消除分层，确保零件在应力下不会失效。
- 如果您的主要关注点是零件密度：使用此过程来最小化孔隙率，这对于实现接近理论密度的最终金属零件至关重要。
通过集成此固结步骤，您可以将潜在的多孔打印件转化为坚固、高性能的工程组件。
总结表：
| 特性 | 规格/详细信息 |
|---|---|
| 目标材料 | IN 718 (镍基高温合金) |
| 加工温度 | 180 °C |
| 施加压力 | 92 MPa |
| 主要目标 | 消除微观间隙和分层 |
| 机制 | 诱导粘合剂微流动 |
| 结果 | 更高的预制件密度和结构完整性 |
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参考文献
- Yvonne Thompson, Peter Felfer. Metal fused filament fabrication of the nickel-base superalloy IN 718. DOI: 10.1007/s10853-022-06937-y
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
