如何快速区分3D打印铝合金的产品
华正精密
1. 观察表面特征
层纹痕迹:
3D打印(尤其是粉末床熔融技术如SLM)的零件表面通常存在明显的层纹(分层堆叠痕迹),尤其是在倾斜或弧形区域。即使经过抛光,可能在放大镜下仍可见细微层纹(图1)。
CNC加工:表面光滑,可能有规则的刀具切削纹路(如螺旋纹或直线纹)。支撑结构残留:
3D打印复杂悬空结构时需添加支撑,移除后可能在零件表面留下小凸点、凹痕或切割痕迹(图2)。
CNC加工:无此类残留,但可能有夹具夹持痕迹。
2. 检查内部结构与复杂度
复杂几何特征:
3D打印零件可能包含以下特征:内部空腔、蜂窝结构、一体化流道等无法通过传统加工实现的复杂设计。
无分体拼接痕迹(如一体化铰链或嵌套结构)。
CNC加工:复杂内部结构通常需分体制造后组装,可见螺丝孔、焊接或粘接痕迹。轻量化设计:
3D打印零件常采用拓扑优化设计(如镂空、网格化结构),重量显著低于同体积CNC零件。
3. 分析材料与微观结构
材料类型:
3D打印常用铝合金牌号(如 AlSi10Mg、AlSi7Mg)与CNC常用材料(如6061、7075)不同,可通过材料成分检测区分。微观孔隙率:
3D打印铝合金在显微镜下可能显示微小孔隙(未完全熔化的粉末或层间缺陷),而CNC材料致密性更高(图3)。
(需专业设备检测,如金相显微镜或CT扫描)
4. 检测后处理痕迹
热处理状态:
3D打印零件通常需去应力退火或热等静压(HIP)处理以消除内部缺陷,可能留下均匀氧化痕迹。
CNC零件:一般无需此类处理。表面处理方式:
3D打印件常需喷砂、抛光或化学处理以掩盖层纹;若表面过于光滑但无CNC刀具纹路,可能为3D打印后抛光。
5. 查看生产信息与用途
应用场景:
3D打印:多见于航空航天轻量化部件、定制化医疗植入物、复杂模具随形冷却流道等。
CNC加工:常用于高精度标准件、汽车零部件、批量生产的结构件。
生产批次:
小批量或单件定制化产品更可能采用3D打印,而大批量标准化产品多为CNC加工。
6. 专业检测手段
CT扫描(工业断层扫描):
可非破坏性检测内部结构,确认是否存在3D打印特有的层状堆积或支撑残留(图4)。金相分析:
观察材料的晶粒结构和孔隙分布,3D打印件可能呈现快速凝固的细小等轴晶,而CNC件为锻造或轧制的均匀晶粒。力学性能测试:
3D打印零件可能存在各向异性(不同方向的强度差异),而CNC件各向同性更优。
注意事项
后处理干扰:3D打印零件经过高度抛光或镀层后可能掩盖层纹,需结合其他特征判断。
混合工艺:部分零件可能结合3D打印与CNC加工(如打印后精加工),需综合鉴别。
仿制可能:某些CNC加工厂可能模仿3D打印的复杂结构,需结合材料分析和内部检测。
通过以上方法,可初步区分3D打印与CNC铝合金产品。若需精确判断,建议结合专业检测手段和制造商提供的工艺说明。