51、增材制造后处理技术：提升质量与性能的关键

增材制造后处理技术：提升质量与性能的关键

增材制造（AM）作为一种先进的制造技术，在各个领域得到了广泛应用。然而，为了进一步提高AM零件的质量和性能，后处理技术显得尤为重要。本文将详细介绍多种增材制造后处理技术，包括离子束加工、磨料加工、放电加工、化学加工以及改善机械性能的非热和热技术等。

离子束加工（IBM）

离子束加工利用高能离子束蒸发工件材料，实现材料去除。这种方法特别适用于小部件加工，甚至可用于100nm级别的微打印。其优点众多，能产生高达1μm的高表面质量，可用于表面纹理加工，尤其在生物医学应用中，能通过纹理化表面促进细胞增殖和生长。此外，IBM能制造原子级清洁表面，有利于材料涂层和结合，常用于AM零件表征的样品制备，如扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）样品制备。不过，该方法设备昂贵，材料去除率较慢。

磨料加工

磨料加工是增材制造中常用的后处理方法，主要包括以下几种：
1. 水射流加工（WJM）
- 原理 ：通过液压泵将水压力从4巴提高到3800巴，经蓄能器消除压力波动，使水以900m/s以上的速度从硬质喷嘴（通常为蓝宝石材质）射出。
- 应用 ：主要用于切割，增大聚焦直径也可用于表面加工。适用于复合材料AM零件（如增强塑料）和陶瓷AM零件的后处理，还可去除金属粉末系统中轮廓的尖锐边缘，也用于生物医学和食品产品加工。
- 优缺点 ：水的冷却作用可防止纤维破坏，但水流受不同材料影响会产生偏差，降低加工精度。
2. 磨