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将打印机相关的各项流程整合起来，以构建更高效、更具可扩展性的金属增材制造工作流程。工业金属增材制造（增材制造 ）的范围远不止于构建过程。粉末制备与回收、自动化任务处理、除粉和后处理，这些环节都会影响生产效率、零件质量、操作员交互以及生产成本。

了解那些将这些关键步骤串联起来的技术和解决方案，它们能帮助制造商从单个制造任务转向集成化、可扩展的金属增材制造生产。

金属粉末处理用于增材制造

安全、高效且一致地管理金属粉末

金属粉末在增材制造 工艺中经历多个阶段，从供应和制备到输送、回收和再利用。高效的粉末处理策略有助于保持稳定的物料流，同时减少人工干预以及操作人员与金属粉末的接触。

随着生产规模的扩大，自动化和闭环粉体处理可将这些独立工序整合为更高效的工作流程，从而帮助制造商提高材料利用率、生产率和运营效率。

什么是金属粉末处理？

金属粉末处理涵盖了增材制造（增材制造 ）工艺前、过程中及之后对金属材料的管理。这包括粉末的储存与制备、运输与筛分、向金属增材制造系统装料，以及在制造完成后回收未使用的材料。

在打印 之前，金属粉末必须处于所需状态，并能持续稳定地供应至增材制造系统。根据材料和生产环境的不同，粉末制备过程可能包括筛分或干燥。在打印 之后，未使用的粉末可被收集、处理并重新纳入既定的材料循环，以供后续构建使用。

随着产量增加，手动粉料转移会增加操作工作量，并打乱整体工作流程。半自动化和全自动化的粉料处理方案有助于将各个工艺步骤有机衔接，建立更可控的物料流。闭环系统可整合粉料回收、筛分和设备上料等工序，同时减少对开放式粉料转移的需求。

一个设计合理的金属粉末管理流程可帮助制造商：

• 减少人工处理粉末及操作人员与粉末的接触
• 提高材料利用率和粉末回收率
• 保持经处理粉末的稳定供应
• 支持材料可追溯性和标准化工作流程
• 提高多套金属增材制造系统的生产效率
• 利用模块化和自动化设备实现规模化生产

合适的粉末处理方案取决于多种因素，例如金属材料、生产量、增材制造系统的数量以及所需的自动化程度。将粉末管理整合到更广泛的制造工作流程中，有助于企业为工业金属制造奠定更安全、更高效且可扩展的基础3D 打印 。

自动化与任务处理增材制造

将单个构建任务整合到可扩展的金属增材制造生产中。

金属增材制造（增材制造 ）的工业化不仅需要提高构建速度。单次构建之间的操作——从系统设置和任务交换到材料和零件处理——都会对整体生产效率产生显著影响。

自动化和高效的工作处理有助于减少人工干预和非生产时间，同时将各个生产步骤整合为更连续的工作流程。这使制造商能够提高设备利用率，并从单个增材制造系统过渡到可扩展的生产环境。

什么是金属增材制造中的自动化和工件处理？

自动化和作业处理涵盖了在金属增材制造 中准备、更换和处理连续构建作业所需的操作步骤。这些活动可能包括：准备系统、供应材料、更换构建框架、启动下一项作业、拆包已完成的构建件，以及将零件转移至后续生产步骤。

尽管构建过程本身可以自动运行，但在两个任务之间，通常需要操作员介入。如果在取出已完成的构建并准备下一个任务期间，金属增材制造系统处于闲置状态，就会造成宝贵的生产能力的浪费。自动化任务处理解决方案通过更高效地衔接系统设置、任务交接和拆包等环节，有助于减少这种非生产时间。

将构建过程与设置和拆包分离，还使得不同的操作能够并行进行。当一个任务在金属增材制造系统中运行时，另一个已完成的任务可以在工艺腔室外进行拆包，同时为下一个任务做好准备。一旦当前的构建任务完成，下一个已准备好的任务即可在几乎没有延迟的情况下被转移到系统中。

自动化订单处理可帮助制造商：

• 减少构建任务之间的非生产时间
• 提高金属增材制造系统的利用率
• 在换单过程中尽量减少人工干预
• 更高效地处理连续的构建任务
• 支持夜间和周末的生产工作
• 建立标准化且可重复的工作流程
• 从单个AM系统扩展到互联的生产环境

合适的自动化程度取决于生产量、设备数量、任务频率以及操作人员可用性等因素。当与自动化粉末处理、除粉和数字化生产管理相结合时，自动化任务处理便成为可扩展的端到端金属增材制造工作流中的重要组成部分。

金属除粉用于增材制造

在打印完成后，安全、高效地清除多余的金属粉末。

打印完成后，必须清除多余的金属粉末，部件才能进入后续的后处理工序。根据零件几何形状和生产设置的不同，这包括清除大量松散的粉末，以及内部通道、空腔和其他难以触及区域中的残留粉末。因此，该工作流程可涵盖从粗略除粉到自动精细除粉的各个环节，有助于减少人工操作，并为部件进入下一道生产工序做好准备。

在金属增材制造 中，什么是“去粉末”？

金属除粉是指在增材制造 工艺完成后，从构建区域、构建平台及打印 组件上清除未熔合粉末的过程。这是打印 与后续工序（如热处理、支撑结构去除、机械加工、表面处理和质量检验）之间不可或缺的一步。除粉过程通常分为两个阶段：粗除粉和细除粉。

1. 粗级除粉：在粗级除粉过程中，会从构建空间、构建平台和外部零件表面清除大量松散的金属粉末。回收的粉末随后可进入预定的粉末处理工作流程，进行收集、筛分、调理及潜在的再利用。
2. 精细除粉：精细除粉主要针对滞留在部件内部的残留粉末。复杂的内部通道、空腔、格子结构和狭窄通道会使彻底清除粉末变得尤为困难。

自动化除粉系统通过可控的运动序列（包括旋转和振动）将粉末从这些难以触及的区域清除。根据材料、应用场景及所选设备的不同，该过程可在惰性气氛中进行，以确保对活性金属粉末进行可控处理。

一种有效的金属脱粉工艺可帮助制造商：

• 减少人工清除粉末
• 从复杂的内部几何结构中清除粉末
• 提高除粉工艺的一致性和可重复性
• 支持更安全地处理金属粉末
• 回收未使用的粉末以供进一步加工
• 为后续后处理准备部件
• 扩大并标准化金属增材制造生产工作流程

合适的除粉方案取决于部件尺寸、重量、几何形状、材料和生产量等因素。将粗除粉和细除粉整合到更广泛的制造工作流程中，有助于实现从打印件到成品部件的过渡，使其更加安全、高效且可扩展。

金属后处理用于增材制造

将打印 金属零件加工成可直接用于实际应用的部件。

后处理是金属增材制造（增材制造 ）工作流程中不可或缺的一部分。在热处理（打印 ）和除粉（depowdering）之后，可能还需要进行其他步骤，以达到最终应用所需的机械性能、尺寸精度、表面质量和外观。

根据材料、零件几何形状和应用场景的不同，后处理可能包括热处理、零件和支撑结构的去除、机械加工、喷丸强化以及滚筒抛光。在增材制造工作流程的早期阶段，选择并规划这些工艺的合理组合，有助于制造商高效地将完成的打印件转化为成品部件。

在金属增材制造 中，什么是后处理？

金属增材制造（增材制造 ）通常不会在构建过程完成后就结束。后处理涵盖了在增材制造（打印 ）和除粉（depowdering）之后所需的生产步骤，旨在将增材制造（增材制造 ）部件转化为功能完备、可直接投入应用的组件。

所需的后处理工作流程取决于多种因素，例如金属材料、部件几何形状、制造工艺、生产批量以及最终应用要求。不同的零件可能需要采用热处理、分离、支撑结构去除、机械加工、表面处理和检测等工艺的不同组合。

1. 热处理
   热后处理可用于消除残余应力并获得所需的材料性能。根据材料和应用情况的不同，这可能包括消除应力处理、固溶处理、时效处理或热等静压处理。所选工艺必须符合材料、部件要求及相关资格认证标准。
   
2. 零件分离与支撑结构去除
   在打印 之后，必须将部件从构建平台上分离下来。根据材料和构建配置的不同，可采用锯切、线切割放电加工或机械切割等工艺。随后，通过手动或自动方法去除支撑结构。在零件设计和构建准备阶段就考虑分离与支撑结构去除问题，有助于减少后续工序的工作量。
   
3. 机械加工与尺寸精加工
   为实现严格的公差、规定的接口和功能表面，可能需要进行数控加工、钻孔、铣削或磨削。在设计和制造准备阶段，应考虑加工余量，以确保有足够的材料用于所需的精加工工序。
   
4. 表面处理
   根据其功能和外观，增材制造的金属零件可进行不同的表面处理。可通过喷砂、喷丸、磨削、抛光和滚筒抛光等工艺来调整表面粗糙度、去除残留的表面不平整处，或形成所需的外观效果。
   
5. 检验与质量保证
   检验有助于验证成品部件是否符合其规定的尺寸、材料和表面要求。根据具体应用情况，这可能包括尺寸测量、表面检查、材料测试和无损检测。对于用于受监管行业的零部件而言，工艺文件记录和可追溯性尤为重要。
   

一套有效的金属增材制造后处理策略可帮助制造商：

• 达到所需的机械性能
• 满足尺寸公差和功能要求
• 提高零部件的表面质量和外观
• 减少人工精加工的工作量
• 建立可重复且标准化的生产流程
• 支持元器件认证和质量保证
• 高效地从打印 部分过渡到最终应用

应在增材制造 工作流的早期阶段就考虑后处理要求。零件方向、支撑策略、加工余量和可加工性都会影响打印 之后所需的工时、成本和周期。将这些因素纳入设计和生产规划中，有助于构建更高效的端到端金属增材制造工作流。