Kas pulbri eemaldamise protsess kahjustab metallist 3D-prinditud osi?

一, pulbri eemaldamise protsessi põhjendus ja vajadus
Metallist 3D-printimise tehnoloogiad, nagu SLM ja EBM, loovad esemeid metallipulbri sulatamise teel üks kiht korraga. Pärast printimist maetakse osad pulbri sisse, mis pole veel sulanud. Kui neid järelejäänud pulbreid täielikult ei puhastata, võivad need põhjustada palju probleeme:
Struktuurne oht: pulbri ummistus jahutuskanalites või sisemistes voolukanalites, mis võib peatada soojuse väljapääsu ja põhjustada potentsiaalselt struktuurikatastroofe;
Jõudluskaotus: pulbrijäägid muudavad esemete pindade karedust, mis vähendab nende korrosioonikindlust ja väsimustugevust.
Pulbri pudenemine võib meditsiiniliste implantaatide või lennukite kasutamisel põhjustada probleeme või ebaõnnestumisi.
Seega pole pulbri eemaldamine lihtsalt puhastusprotseduur; see on ka osade nõuetekohase töötamise oluline komponent.
2, probleemid ja kahjustuste ohud, mis ilmnevad pulbri eemaldamise protsessis
Pulbri eemaldamine on väga oluline, kuid protsess ise on raske ja valesti tehes võib see osi kahjustada.
1. Keeruliste struktuuride puhastamine on raske
Pulber kipub kinnituma metallist 3D-prinditud objektidele sellistes kohtades nagu õhukesed seinad, sisemised süvendid ja üksteisega ristuvad augud. Näiteks teatud tüüpi vedela hapniku/petrooleumi mootori sissepritsepeal on sadu astmelisi sissepritseavasid. Ühel hetkel võib tavalise õhuvoolu ja vibratsiooni korral puhastuspulbri jääkmäär olla kuni 8%. Kui puhastate seda liiga tugevalt, võib õhuke sein painduda või poorid puruneda liiga suure mehaanilise koormuse tõttu.
2. Pulbri omadused ja see, kui hästi need protseduuriga töötavad
muutuvatel metallipulbritel on väga erinev osakeste suurus, voolavus ja nakkuvus. Näiteks titaanisulami pulbril on väikesed osakesed ja see on väga reaktiivne, nii et see võib reageerida osade pinnaga. Nikli{2}}põhine sulamipulber seevastu on üsna kõva ja võib vibratsiooniga puhastades pinda kriimustada. Kahjuoht suureneb oluliselt, kui pulbri omadustest lähtuvalt kasutatakse valet pulbri eemaldamise meetodit (nagu õhuvool, vibratsioon, ultraheli jne).
3. Käsitsi tegemise puudused
Suurte või täpsete tükkide käsitsi puhastamine ei ole eriti tõhus ja seda on raske hästi teha. Näiteks kosmosetööstuse suurtel konstruktsiooniosadel on nii väikesed kui ka suured sisetorud. Kui raputate või vibreerite neid käsitsi, võivad need liikuda või avaldada ühte piirkonda liiga palju pinget, mis võib põhjustada pragusid. Kui operaatorid ei kasuta õigeid kaitsevahendeid, võivad nad tööd tehes sisse hingata metallipulbrit, mis kahjustab nende tervist.
3, tööstuses võetud meetmed kahju peatamiseks ja kontrollimiseks
Tööstus on välja pakkunud mitmeid standardiseeritud ja nutikaid meetodeid, et vähendada pulbri eemaldamise protseduuri ajal kahjustamise ohtu.
1. Disaini optimeerimine: muutke puhastamine algusest peale lihtsamaks
Läbitavust tagav disain: Kaasake projekteerimisfaasis puhastusvajadused, sealhulgas kanali väljalaskeavade nurkade paremaks muutmine ja väljalaskeavade paigutuse suurendamine, et pulber saaks loomulikul teel voolata. Konstruktsiooniparameetrite muutmisega viidi mootori sissepritsepea juhtumiuuringus pulbri jäägisisaldus alla 1%.
Tugikonstruktsiooni täiustamine: tehke rippsektsioonidesse tugikonstruktsioonid, mida on lihtne maha võtta, et puhastamine ei puudutaks osi nii palju. Näiteks Desktop Metal kasutab eraldatavat keraamilist tugitehnoloogiat, et hoida tuge ja osi paagutamisprotsessi ajal kokku kleepumast.
2. Uued viisid asjade tegemiseks: muutke koristamine kiiremaks ja täpsemaks
Pulbri automaatse puhastamise süsteem: Zhejiang Tuobo süsteem TCB-100 puhastab kiiresti ja lihtsalt tohutuid pulbrilõike, kasutades 360-kraadise kolmemõõtmelise pöörlemise, vibratsiooni ja kõrgsurve õhuvoolu kombinatsiooni. See vähendab inimeste vajadust tööd teha. See tehnika võib säästa puhastusaega 90% ja vähendada osade kahjustamise võimalust.
Ultraheli- ja inertgaasilöök: täppisseadmete puhul saab madala sagedusega{0}}ultrahelivibratsiooni ja inertgaasi šoki abil vabaneda väga väikesest kogusest pulbri jääkidest ilma pinda kahjustamata. Näiteks ortopeediliste implantaatide valmistamisel tuleb ultraheli puhastamise sagedust reguleerida täpselt pulbriosakeste suurusele, et vältida liigset mulli löögijõudu.
3. Tuvastamine ja tagasiside: suletud ahelaga-süsteem puhastuskvaliteedi tagamiseks
CT tuvastamise tehnoloogia: pärast puhastamist skannib tööstuslik CT osade sisemust, et leida pulbrijääke või struktuurseid probleeme. Teatud lennundusettevõte on CT tagasiside mehhanismi abil tõstnud kliiringu läbimise määra 70%-lt 99%-le.
Andmebaasi loomine: looge andmebaas teabega erinevate materjalide, geomeetriliste tegurite ja puhastustehnikate kohta, et mis tahes tulevane tootmine järgiks samu juhiseid. Näiteks on Liantai Technology teinud SLM-tehnoloogia jaoks puhastusprotsessi parameetrite paketi, mis töötab selliste materjalidega nagu titaanisulam ja alumiiniumisulam.