Hoće li postupak uklanjanja praha oštetiti metalne 3D tiskane dijelove?

一, Obrazloženje i potreba za postupkom uklanjanja praha
Tehnologije 3D ispisa metala poput SLM i EBM izrađuju predmete taljenjem metalnog praha jedan po jedan sloj. Nakon tiskanja, dijelovi se zakopaju u prah koji se još nije otopio. Ako se ovi ostaci praha u potpunosti ne očiste, mogli bi uzrokovati mnogo problema:
Strukturna opasnost: začepljenje prahom u kanalima za hlađenje ili unutarnjim kanalima protoka, što može spriječiti izlazak topline i potencijalno uzrokovati strukturalne katastrofe;
Gubitak performansi: Ostaci praha mijenjaju hrapavost površina predmeta, što smanjuje njihovu otpornost na koroziju i otpornost na zamor.
Rasipanje pudera može uzrokovati probleme ili neuspjeh misije u području medicinskih implantata ili zrakoplova.
Dakle, uklanjanje pudera nije samo postupak čišćenja; također je važna komponenta osiguravanja ispravnog rada dijelova.
2, Problemi i opasnosti od oštećenja koja se pojavljuju tijekom procesa uklanjanja praha
Skidanje pudera je vrlo važno, ali sam proces je težak i ako se izvede pogrešno, može oštetiti dijelove.
1. Čišćenje kompliciranih struktura je teško
Prašak se veže za metalne 3D ispisane objekte na mjestima kao što su tanki zidovi, unutarnja udubljenja i rupe koje se međusobno križaju. Na primjer, određena vrsta glave za ubrizgavanje motora s tekućim kisikom/kerozinom ima stotine raspoređenih rupa za ubrizgavanje. U jednom trenutku, stopa zaostalog praha pri čišćenju normalnim protokom zraka i vibracijama može biti čak 8%. Ako čistite prejako, tanka stijenka se može savijati ili pora može puknuti zbog prevelikog mehaničkog naprezanja.
2. Svojstva praha i koliko dobro rade s postupkom
varijabilni metalni prahovi imaju vrlo varijabilnu veličinu čestica, protočnost i prianjanje. Na primjer, prah legure titana ima male čestice i vrlo je reaktivan, tako da može reagirati s površinom dijelova. Prah legure na bazi nikla-, s druge strane, prilično je tvrd i može izgrebati površinu tijekom čišćenja vibracijama. Opasnost od štete znatno će porasti ako se koristi pogrešna metoda uklanjanja praha (kao što je protok zraka, vibracija, ultrazvuk itd.) na temelju svojstava praha.
3. Nedostaci ručnog rada
Ručno čišćenje velikih ili preciznih komada nije vrlo učinkovito i teško ga je dobro izvesti. Na primjer, veliki strukturni dijelovi u zrakoplovnom sektoru imaju male i velike unutarnje cijevi. Ako ih protresete ili vibrirate rukom, mogu se pomaknuti ili previše opteretiti jedno područje, što može uzrokovati pukotine. Također, ako operateri ne koriste odgovarajuću zaštitnu opremu, mogli bi udisati metalni prah dok rade, što je loše za njihovo zdravlje.
3, Koraci poduzeti u industriji za zaustavljanje i kontrolu štete
Industrija je osmislila niz standardiziranih i pametnih metoda za smanjenje opasnosti od oštećenja tijekom postupka uklanjanja praha.
1. Optimizacija dizajna: Olakšajte čišćenje od samog početka
Dizajn za pročišćavanje: Uključite potrebe za čišćenjem u fazi projektiranja, uključujući poboljšanje kutova izlaza kanala i povećanje rasporeda ispušnih otvora kako bi prah mogao prirodno teći. Promjenom konstrukcijskih parametara, stopa ostatka praha u studiji slučaja glave za ubrizgavanje motora smanjena je na manje od 1%.
Poboljšanje potporne strukture: Napravite potporne strukture u visećim dijelovima koje je lako skinuti tako da čišćenje ne dodiruje previše dijelove. Na primjer, Desktop Metal koristi odvojivu keramičku potpornu tehnologiju kako bi se spriječilo lijepljenje potpore i dijelova tijekom procesa sinteriranja.
2. Novi načini obavljanja stvari: Učinite čišćenje bržim i preciznijim
Sustav za automatsko čišćenje praha: Sustav TCB-100 tvrtke Zhejiang Tuobo čisti ogromne dijelove praha brzo i jednostavno korištenjem kombinacije trodimenzionalne rotacije od 360-stupnjeva, vibracija i strujanja zraka pod visokim pritiskom. Time se smanjuje potreba za ljudima koji obavljaju posao. Ova tehnika može uštedjeti vrijeme čišćenja za 90% i smanjiti mogućnost oštećenja dijelova.
Ultrazvučni i inertni plinski šok: za precizne predmete, ultrazvučne-vibracije niske frekvencije i inertni plinski šok mogu se riješiti vrlo male količine zaostalog praha bez ozljeđivanja površine. Na primjer, tijekom izrade ortopedskih implantata, frekvenciju ultrazvučnog čišćenja potrebno je prilagoditi točno veličini čestica praha kako bi se izbjegla prevelika sila udara mjehurića.
3. Detekcija i povratne informacije: zatvoren-sustav petlje za kvalitetu čišćenja
Tehnologija CT detekcije: Nakon čišćenja, industrijski CT skenira unutrašnjost dijelova kako bi pronašao ostatke praha ili strukturne probleme. Putem mehanizma CT povratne informacije, određena zrakoplovna tvrtka podigla je stopu prolaznosti kliringa sa 70% na 99%.
Izgradnja baze podataka: Postavite bazu podataka s informacijama o različitim materijalima, geometrijskim čimbenicima i tehnikama čišćenja kako bi svaka buduća proizvodnja mogla slijediti iste smjernice. Na primjer, Liantai Technology izradio je paket parametara procesa čišćenja za SLM tehnologiju koja radi s materijalima poput legure titana i legure aluminija.