（文章來源：中關村在線）

眾所周知，增材制造技術可以精確地將內部隨形冷卻流道集成到組件中。意大利米蘭理工大學的機械和化學工程部門聯合R?sler Italiana S.r.l.（專注于自動化后處理——去除殘留粉末并使這些通道光滑的表面） 用表面處理方法、噴丸處理方法和化學支持方法的進行了批量拋光的研究。結果顯示這三種方法都可以實現整體表面質量的顯著改善。

通過增材制造（AM）技術，可以生產出傳統制造技術無法實現的極其精確的幾何形狀零件。它還能打印出具有集成功能特征的高度復雜的組件，例如精確放置的隨形冷卻流道。模具制造，液壓元件和航空航天制造業對增材制造技術這些獨特的性質非常感興趣，特別是模具制造行業，隨形冷卻流道的集成具有明顯的技術優勢。

此外，借助精確遵循部件輪廓的冷卻系統，可以大大減少冷卻時間。最后，由于可以防止工件翹曲和熱檢查等故障，因此對注塑成型部件更有效的冷卻功能可提高部件的整體質量。激光選區熔化是制造模具零件的理想選擇。但是，它們的表面（包括內部通道）包含AM工藝殘留的粉末，初始粗糙度比較高。

工具組件的生產的主要制造方法是“激光選區熔化”（SLM）。通過用激光束在限定層中選擇性地熔化粉末來生產零件，提高了零件的致密性。但是這種制造方法的缺點是系統中的壓力損失以及可能損壞其他設備的松散顆粒，導致流速降低。由于具有集成型腔的復雜組件的內表面無法使用傳統的精加工技術進行處理，因此需要新的后處理方法。

因此，選擇合適的表面處理系統對于組件的使用壽命和系統的整體效率至關重要。平滑AM組件內外表面的一種方法是批量拋光。在精加工過程中，將工件浸入裝有特殊加工介質的圓形工作碗中。另外，在該過程中添加了專用化合物。工作碗的振動使介質和工件以螺旋運動的方式在工作碗周圍移動。介質對工件的持續“摩擦”會產生磨削/平滑效果，從而產生所需的表面質量。

Politecnico Milano的機械和化學工程部門與R?sler Italiana S.r.l.一起評估了用于平滑AM組件的內外表面的各種處理方法（包括批量涂飾），這個過程涉及到了對不同形狀和不同直徑的隨形冷卻流道(3、5、7.5和10毫米)的零件進行質量修整、噴丸和化學支撐質量修整。三個表面處理方法的結果驚人的相似：工件表面最光滑，如相對較低的表面粗糙度讀數所示，并顯示出典型的化學加速精加工優勢。化學支撐質量精加工方法的Ra值為0.7 μm，表面粗糙度值最低，循環時間最短。結果還表明，在垂直和水平流道中，最終粗糙度值大致相同。

該研究還證明，大量精加工可以在不影響幾何形狀通道情況下，在內表面區域產生所需的平滑效果，處理后的表面也無粉末“飛濺”和散粉殘留。這三種處理方法都改善了內部通道區域的表面粗糙度讀數。但是，在最短的循環時間內，用化學方法大批量精加工的效果最好。

本次測試是在AM Solutions公司進一步開發的一臺M3機器上進行的，這家公司是R?sler集團的一個品牌，專門從事3D打印零件的后處理。

對現有M3系統進一步開發，將來不僅可以對隨形冷卻流道進行有效的、有針對性的處理，而且將是一個完全自動化的系統，不需要任何人工，可以連續完成3D打印組件。當然，工件的裝卸也可以通過機器人自動進行。研磨介質和化合物的精確加料分別具有特殊的補充，加料系統和設備的“啟動”功能也是全自動的。

根據表面光潔度的要求，可以依次執行幾次研磨和拋光過程。在從工作碗中自動排出介質后，將已處理的工件從夾緊裝置中取出。如果需要，可以添加一個單獨的清潔和干燥階段，當然也可以是全自動的。對于工件處理（包括轉移到后續制造階段）也是如此。系統控件允許存儲和調用多個特定于工件的處理程序。只需按下按鈕或使用工件識別系統，即可選擇各種工件的工藝參數。

迄今為止，隨形冷卻流道由于難以觸達，根本無法加工，只能動用大量勞動力來加工。AM組件的自動后處理現在能夠在短期內完成這項工作，而成本只占一小部分，最重要的是它具有出色的精加工結果。基于當前疫情情況，TCT亞洲展已延期至2020.07.08-10日，定檔上海新國際博覽中心E5&E6館。屆時關于3D打印與隨形冷卻的第一手研究資料，將由諸多行業大咖為各位呈現。
（責任編輯：fqj）