Je pískování vhodné pro všechny kovové 3D tištěné díly?

一, Hlavní úkol a limity technologie pískování
1. Hlavní účel pískování
Pískování používá stlačený vzduch k velmi rychlému vytlačení abraziv, jako je křemenný písek, diamantový písek, skleněné kuličky a další, na povrch dílů. To má následující účinky:
Čištění povrchu: Zbavte se nečistot, jako jsou oxidové usazeniny, olejové skvrny a prášek, který se neroztavil;
Kontrola drsnosti: Změňte drsnost povrchu (Ra 0,8–6,3 μm) změnou velikosti abrazivních částic (80–240 mesh) a tlaku paprsku (0,2–0,8 MPa). Uvolnění napětí: Náraz může pomoci zbavit se části napětí zbylého z tisku a snížit pravděpodobnost deformace.
Předúprava povlaku: zdrsnění povrchu, aby povlak lépe přilnul (například nanesení hydroxyapatitu na povrch implantátů ze slitiny titanu).
2. Co pískování neumí
Riziko tenkostěnných struktur: Tlak trysky může změnit tvar tenkostěnných částí (tloušťka < 0,5 mm) nebo v nich vytvořit otvory. Slepá místa při komplexním ošetření dutin: Je těžké se dostat do otvorů nebo vnitřních kanálů o průměru menším než 2 mm a zbytky prášku je třeba chemicky vyčistit.
Nebezpečí poškození povrchu: Tvrdá abraziva jako karbid křemíku mohou poškrábat povrch měkkých kovů, jako jsou hliníkové slitiny.
Ztráta přesnosti: Příliš mnoho pískování může poškodit jemné části, jako jsou závity a mikrostruktury, které bude nutné později opravit CNC obráběním.
2, Vliv vlastností materiálu na užitečnost pískování
Tvrdost, tažnost a sklon k oxidaci různých kovů přímo ovlivňují volbu parametrů procesu pískování:
1. Titanová slitina (Ti6Al4V)
Použitelnost: Je to nejlepší materiál pro lopatky leteckých motorů a ortopedické implantáty, protože je velmi pevný a nekoroduje. Pískováním se můžete zbavit povrchových oxidů a nátěry lépe přilnou.
Optimalizace procesu:
Výběr brusiva: Místo karbidu křemíku použijte skleněné kuličky nebo hlinitý písek, aby nedošlo k poškrábání povrchu.
Kontrola tlaku: Aby se tenkostěnné konstrukce neohýbaly, měl by být tlak stříkání menší než 0,4 MPa.
Po pískování je potřeba kyselé omytí (HF+HNO3), aby se zbavily usazených abraziv. Poté je povrch vyleštěn, aby získal lékařský-povrch s Ra<0.8 μ m.
2. Hliníková slitina (AlSi10Mg)
Užitečnost: Protože je lehký, často se používá v autodílech. Ale povrch hliníkové slitiny se snadno oxiduje a pískování musí najít rovnováhu mezi čistotou a hladkostí.
Zlepšení procesu:
Výběr brusiva: bílý korund nebo granátový písek s částicemi o velikosti 120 až 180 mesh;
Aby únavová pevnost neklesala, měla by být regulace tlaku mezi 0,3 a 0,5 MPa, aby se zdrsnění příliš nezhoršilo.
Chcete-li zastavit re-oxidaci, proveďte eloxování nebo povrchovou úpravu ihned po pískování.
3. Nerezová ocel (316L)
Použití: Protože nerezaví, je klíčovým materiálem pro potravinářská a chemická zařízení. Pískování může povrchy vyrovnat, ale musíte být opatrní, abyste nepoškodili povrch pod.
Zlepšení procesu:
Výběr brusiva: pelety z nerezové oceli nebo keramické kuličky, aby se ferit nedostal do směsi;
Regulace tlaku: 0,5–0,7 MPa, která udržuje vnitřní stěnu hluboké díry čistou.
Testovací standard: Fluorescenční penetrační test (PT) musí být proveden po pískování, aby se zajistilo, že nejsou žádné praskliny.
4. Vysokoteplotní-slitina na bázi niklu (Inconel 718)
Použitelnost: Díly, které pracují při vysokých teplotách, jako jsou kotouče turbín v leteckých motorech, musí být schopny zvládnout velmi drsné podmínky. Pískování může zmírnit napětí během tisku, je však důležité zastavit mezikrystalovou korozi.
Zlepšení procesu:
Vyberte si brusivo: písek z oxidu hlinitého nebo písek z karbidu křemíku s velikostí částic 80 až 120 mesh.
Ovládejte tlak: 0,6 až 0,8 MPa pro dosažení zdrsňovacího účinku;
Po pískování je zapotřebí ošetření roztokem (izolace 1080 stupňů po dobu 1 hodiny), aby se odstranilo poškození, ke kterému došlo pod povrchem.
3, Problém, který struktura dílů představuje pro postup pískování
1. Tenkostěnné-konstrukce a lehké
Případ: Po pískování změnila konkrétní letecká konzola (s tloušťkou stěny 0,3 mm) tvar o 15 %, což způsobilo selhání sestavy.
Řešení: Použijte nízkotlaké{0}}pískování (0,2–0,3 MPa) a rotační přípravky, aby se síla nárazu rovnoměrně rozložila.
Abyste předešli mechanickému poškození, můžete místo toho použít chemické leštění (kyselinou dusičnou a kyselinou fluorovodíkovou) nebo elektrolytické leštění.
2. Složitý lumen a mikroporézní struktura
Případ: Po pískování je míra zablokování zbytkovým práškem určité palivové trysky (s vnitřním průměrem kanálu 1,5 mm) až 30 %.
Řešení: K odstranění prášků s velkými částicemi se provádí vibrační prosévání;
Aby bylo zajištěno, že vnitřek dutiny je čistý podle ISO 16232-10 Třída 5, používáme kombinaci pískování a čištění ultrazvukem (frekvence 40 kHz, 10 minut).
3. Povrch s přesnou funkcí
Například po pískování hladkost optické formy s drsností povrchu Ra<0.2 μ m was lowered to Ra 1.6 μ m, which does not match the standards for injection molding.
Řešení: Použijte magnetorheologické leštění (MRF) nebo fluidní leštění, abyste získali sub-mikrometrovou přesnost;
Segmentované zpracování: Pískování se používá pouze k zdrsnění částí, které nefungují, zatímco ruční leštění se používá pouze k vyhlazení oblastí, které nefungují.
4, Budoucnost technologie pískování
1. Chytré ovládání
Vývoj: Systém, který kombinuje strojové vidění a silovou zpětnou vazbu, stejně jako schopnost měnit tlak a úhel postřiku v reálném čase, aby se zabránilo přestřiku nebo nedostatečnému postřiku.
Pískovací stroj IEPCO v Německu dosáhl uzavřené{0}}kontroly, která dokáže udržet míru deformace tenkostěnných dílů pod 0,1 %.
2. Ekologický upgrade: Použití recyklovatelných brusiv (jako jsou keramické kuličky) a pískování suchým ledem ke snížení znečištění prachem a nákladů na odstranění nečistot.
Údaje: Ve srovnání s typickými metodami využívá pískování suchým ledem o 40 % méně energie a nezanechává žádné chemické zbytky, což je v souladu s pravidly REACH.
3. Integrace kompozitních procesů
Vývoj: Použití pískování, laserového čištění, plazmového nástřiku a dalších technologií společně k poskytnutí jediné úpravy pro „čištění zdrsnění povlaku“.
Případ: Postup "pískování+laserové opláštění" se používá na určitou lopatku leteckého motoru. Tím se zkrátí doba zpracování ze 72 hodin na 24 hodin.