Metal 3D yazıcıdan (SLM/DMLS) çıkan bir parça, teknik olarak "bitmiş" görünse de, metalurjik açıdan henüz yolun başındadır. Lazerle katman katman eritilen metal, mikroskobik düzeyde büyük bir savaş vermiştir: Binlerce dereceye aniden ısınıp saniyeler içinde soğumak.
Bu termal şoklar, parça içinde "Artık Gerilme" (Residual Stress) adı verilen tehlikeli bir enerji biriktirir. Eğer doğru ısıl işlem uygulanmazsa, en pahalı titanyum parça bile tabladan ayrılırken yamulabilir veya kullanım sırasında aniden çatlayabilir. İşte 3D baskıda ısıl işlemin hayati önemi burada başlar.
Geleneksel döküm parçaların aksine, 3D baskı parçaları çok hızlı katılaşır. Bu durum:
Yüksek iç gerilime,
Anizotropik (yöne bağlı) mekanik özelliklere,
Gevrek (kırılgan) bir yapıya neden olabilir. Isıl işlem, metali "rahatlatmak", iç yapısını homojen hale getirmek ve sünekliği (esnekliği) artırmak için şarttır.
Bu işlem, olmazsa olmazdır. Genellikle parça hala üretim tablasına (build plate) bağlıyken yapılır.
Amaç: Lazerin yarattığı termal gerilimleri, parça tabladan kesilmeden önce yok etmektir. Eğer bu yapılmadan parça kesilirse, parça yay gibi atarak şekil değiştirir (distorsiyon).
Uygulama: Malzemeye göre değişir (Örn: Titanyum için vakum altında 650-800°C).
Havacılık ve medikal gibi "sıfır hata" isteyen sektörlerin altın standardıdır.
Nasıl Çalışır? Parça, yüksek sıcaklıkta (1000°C üzeri) ve aynı anda her yönden uygulanan çok yüksek gaz basıncı (1000 bar) altına alınır.
Sonuç: Baskı sırasında oluşmuş mikroskobik gözenekler basınçla kapanır. Parça %99.9'dan %100 yoğunluğa ulaşır. Yorulma ömrü (fatigue life) inanılmaz derecede artar.
Özellikle Alüminyum (AlSi10Mg) ve Nikel alaşımları (Inconel 718) için uygulanır.
Amaç, malzemenin içindeki elementlerin (çökeltilerin) doğru şekilde dağılmasını sağlamaktır.
Örneğin Inconel 718'de, malzemenin o meşhur yüksek sıcaklık dayanımını kazanması için "yaşlandırma" (Aging) işlemi şarttır.
3D baskı metalleri (Titanyum, Alüminyum, Takım Çelikleri) yüksek sıcaklıkta oksijenle temas ederse anında oksitlenir (yanar). Bu yüzden ısıl işlemler evdeki fırında yapılamaz.
Vakum Fırınları: Titanyum ve süper alaşımlar için zorunludur.
Koruyucu Gaz (Argon/Azot): Alüminyum ve çelikler için kullanılır.
En kaliteli metal tozunu da kullansanız, yanlış ısıl işlem (yanlış sıcaklık veya yanlış soğutma hızı) tüm emeği çöpe atabilir. Üretim parkurunuzda veya tedarik zincirinizde "Vakum Isıl İşlem" yeteneğinin olması, bastığınız parçanın sadece şekil olarak değil, performans olarak da metali temsil etmesini sağlar.
