Hoće li proces uklanjanja praha oštetiti metalne 3D štampane dijelove?

一, Obrazloženje i potreba za procesom uklanjanja praha
Tehnologije 3D štampanja metala kao što su SLM i EBM grade predmete topljenjem metalnog praha jedan po jedan sloj. Nakon štampanja, dijelovi se zakopavaju u prah koji se još nije otopio. Ako ovi ostaci praha nisu potpuno očišćeni, mogli bi uzrokovati mnogo problema:
Opasnost od strukture: začepljenje prahom u kanalima za hlađenje ili unutrašnjim 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 čvrstoću na zamor.
Osipanje praha može uzrokovati probleme ili neuspjeh misije na polju medicinskih implantata ili aviona.
Dakle, uklanjanje pudera nije samo postupak čišćenja; to je također važna komponenta osiguravanja da dijelovi ispravno rade.
2, Problemi i opasnosti od oštećenja do kojih dolazi tokom procesa uklanjanja praha
Skidanje pudera je veoma važno, ali sam proces je težak, a ako se uradi pogrešno, može oštetiti delove.
1. Čišćenje komplikovanih struktura je teško
Puder ima tendenciju da se pričvrsti za metalne 3D štampane objekte na mestima kao što su tanki zidovi, unutrašnja udubljenja i rupe koje se međusobno ukrštaju. Na primjer, određena vrsta glave za ubrizgavanje motora s tekućim kisikom/kerozinom ima stotine raspoređenih rupa za ubrizgavanje. U jednom trenutku, stopa preostalog praha od čišćenja normalnim protokom vazduha i vibracijama može biti čak 8%. Ako ga čistite previše jako, tanki zid se može saviti ili pore mogu puknuti zbog prevelikog mehaničkog naprezanja.
2. Svojstva pudera i koliko dobro funkcioniraju sa procedurom
varijabilni metalni prahovi imaju vrlo varijabilnu veličinu čestica, tečnost i prianjanje. Na primjer, prah legure titana ima male čestice i vrlo je reaktivan, tako da može reagirati s površinom dijelova. S druge strane, prah legure na bazi nikla{2}} prilično je tvrd i može izgrebati površinu dok se čisti vibracijama. Opasnost od štete će se znatno povećati ako se koristi pogrešna metoda uklanjanja praha (kao što je protok zraka, vibracije, ultrazvuk, itd.) na osnovu svojstava praha.
3. Nedostaci činjenja stvari ručno
Ručno čišćenje velikih ili preciznih komada nije vrlo efikasno i teško ga je dobro izvesti. Na primjer, veliki strukturni dijelovi u sektoru zrakoplovstva imaju i male i velike unutrašnje cijevi. Ako ih protresete ili vibrirate rukom, mogli bi se pomaknuti ili staviti preveliki napor na jedno područje, što bi moglo 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 tokom postupka uklanjanja praha.
1. Optimizacija dizajna: Olakšajte čišćenje od samog početka
Dizajn za čistoću: Uključite potrebe za čišćenjem u fazu projektovanja, uključujući poboljšanje uglova izlaza kanala i većeg rasporeda izduvnih otvora kako bi prah mogao prirodno teći. Promjenom projektnih 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 se lako skidaju tako da čišćenje ne dodiruje dijelove toliko. Na primjer, Desktop Metal koristi tehnologiju odvojive keramičke potpore kako bi spriječio da se nosač i dijelovi zalijepe zajedno tokom procesa sinterovanja.
2. Novi načini obavljanja stvari: Učinite čišćenje bržim i preciznijim
Sistem za automatsko čišćenje praha: TCB-100 sistem iz Zhejiang Tuoboa čisti velike dijelove praha brzo i jednostavno koristeći kombinaciju trodimenzionalne rotacije od 360-stepena, vibracija i strujanja zraka pod visokim pritiskom. Ovo smanjuje potrebu da ljudi obavljaju posao. Ova tehnika može uštedjeti vrijeme čišćenja za 90% i smanjiti mogućnost oštećenja dijelova.
Ultrazvučni i inertni plinski šok: za precizne predmete, ultrazvučne-niskofrekventne vibracije i šok inertnog plina mogu se riješiti vrlo male količine zaostalog praha bez povrede površine. Na primjer, prilikom izrade ortopedskih implantata, frekvenciju ultrazvučnog čišćenja potrebno je točno prilagoditi veličini čestica praha kako bi se izbjegla prevelika sila udara mjehurića.
3. Detekcija i povratne informacije: zatvoreni-sistem za kvalitet čišćenja
CT tehnologija detekcije: Nakon čišćenja, industrijski CT skenira unutrašnjost dijelova kako bi pronašao ostatke praha ili strukturne probleme. Putem CT mehanizma povratnih informacija, određena avio kompanija je podigla stopu prolaznosti sa 70% na 99%.
Izgradnja baze podataka: Postavite bazu podataka sa informacijama o različitim materijalima, geometrijskim faktorima i tehnikama čišćenja kako bi svaka buduća proizvodnja mogla slijediti iste smjernice. Na primjer, Liantai Technology je napravio paket parametara procesa čišćenja za SLM tehnologiju koji radi s materijalima poput legure titana i legure aluminija.