脉冲电化学加工可以提升金属3D打印件的适用性

金属3D打印的很多零部件，在航空航天、医疗、汽车等领域的应用已经非常普遍。具有重量轻、结构更优等优点，不过也存在着最小壁厚不能太薄、表面粗糙、有公差等不足。往往需要通过后处理来解决这些问题。 

在多种后处理方法中，脉冲电化学加工 (PECM)逐渐脱颖而出，被认为是一种很有前途的后处理技术，可以对3D打印的金属零件进行批量后处理。

PECM的工作原理

PECM利用电化学而不是热量或摩擦来溶解工件金属。它通过工具（阴极）和工件（阳极）之间的小间隙内的电解液工作。 脉冲电流以与其靠近阴极的距离成正比的速率去除工件材料。该阴极最终用作工件上所需形状的反面。

电解液有两个重要目的。首先，它作为电化学反应的导体，主动溶解工件。其次，电解液会冲走废物并消除任何可能影响电解液局部导电性的余热。PECM工艺使零件具有光滑、无毛刺的表面。

PECM 是一个非接触过程。这意味着没有刀具磨损，并且PECM刀具具有理论上无限的使用寿命，因此它可以加工数千个零件而不会影响加工过程的完整性。 PECM工艺也不会将应力引入工件，也不会产生重铸层、微裂纹或其他表面变化。

PECM的二次加工工艺

大多数金属3D打印机可以实现约 0.3 - 0.5 毫米的最小壁厚，这对大多数应用不构成问题。然而，对于需要高精度和严格公差的关键部件，就需要PECM的介入了，可以将最小壁厚可以减少到50 µm以下，并提升表面精细度。比如，3D打印的镍超合金涡轮叶片，经过PECM的二次加工后，可以使叶片更薄，表面更光滑，从而提升性能。

不过使用PECM时，必须有一定量的零部件，如果零件数量太少，使用PECM进行二次加工时的经济效益就相对比较差了。