Poškodí proces odstraňování prášku kovové 3D tištěné díly?

一, Zdůvodnění a potřeba procesu odstraňování prášku
Technologie kovového 3D tisku jako SLM a EBM vytvářejí předměty tavením kovového prášku po jedné vrstvě. Po vytištění jsou díly pohřbeny v prášku, který se ještě neroztavil. Pokud tyto zbytky prášků nejsou zcela vyčištěny, mohou způsobit spoustu problémů:
Strukturální nebezpečí: Zablokování práškem v chladicích kanálech nebo vnitřních průtokových kanálech, které může zastavit únik tepla a potenciálně způsobit strukturální katastrofy;
Ztráta výkonu: Zbytky prášku mění drsnost povrchu předmětů, což snižuje jejich odolnost proti korozi a únavovou pevnost.
Uvolňování prášku může způsobit problémy nebo selhání mise v oblasti lékařských implantátů nebo letadel.
Takže odstranění prášku není jen čistící procedura; je to také důležitá součást zajištění správné funkce dílů.
2, Problémy a nebezpečí poškození, které se objeví během procesu odstraňování prášku
Sundání prášku je velmi důležité, ale samotný proces je náročný a při špatném provedení by mohlo dojít k poškození dílů.
1. Čištění komplikovaných struktur je obtížné
Prášek má tendenci se přichytávat ke kovovým 3D tištěným předmětům v místech, jako jsou tenké stěny, vnitřní prohlubně a otvory, které se navzájem kříží. Například určitý druh vstřikovací hlavy motoru na kapalný kyslík/petrolej má stovky rozmístěných vstřikovacích otvorů. V jednom okamžiku může zbytková rychlost čištění při běžném proudění vzduchu a vibracích dosahovat až 8 %. Pokud jej vyčistíte příliš silně, může se tenká stěna ohnout nebo se póry mohou zlomit kvůli příliš velkému mechanickému namáhání.
2. Vlastnosti prášku a jak dobře se s ním pracuje
různé kovové prášky mají velmi různé velikosti částic, tekutost a přilnavost. Například prášek z titanové slitiny má malé částice a je velmi reaktivní, takže může reagovat s povrchem dílů. Slitinový prášek-na bázi niklu je naproti tomu poměrně tvrdý a při čištění vibracemi může poškrábat povrch. Nebezpečí poškození se značně zvýší, pokud se na základě vlastností prášku použije nesprávná metoda odstraňování prášku (jako proudění vzduchu, vibrace, ultrazvuk atd.).
3. Nevýhody dělání věcí ručně
Ruční čištění velkých nebo přesných kusů není příliš efektivní a je obtížné ho dobře provést. Například velké konstrukční díly v leteckém průmyslu mají malé i velké vnitřní trubky. Pokud s nimi budete třást nebo vibrovat rukou, mohly by se pohnout nebo příliš namáhat jednu oblast, což by mohlo způsobit praskliny. Také, pokud operátoři nepoužívají správné ochranné pomůcky, mohou při práci vdechovat kovový prášek, což je škodlivé pro jejich zdraví.
3, Kroky podniknuté v průmyslu k zastavení a kontrole škod
Průmysl přišel s řadou standardizovaných a chytrých metod, jak snížit nebezpečí poškození během procesu odstraňování prášku.
1. Optimalizace designu: Usnadněte čištění hned od začátku
Design pro čitelnost: Ve fázi návrhu zahrňte potřeby čištění, včetně lepších úhlů výstupů kanálů a větších rozmístění výfukových otvorů, aby prášek mohl přirozeně proudit. Změnou konstrukčních parametrů byla míra zbytků prášku v případové studii vstřikovací hlavy motoru snížena na méně než 1 %.
Zlepšení nosné konstrukce: Vyrobte nosné konstrukce v zavěšených sekcích, které lze snadno sundat, aby se čištění tolik nedotýkalo dílů. Například Desktop Metal používá technologii oddělitelného keramického nosiče, aby se nosič a díly během procesu slinování neslepily.
2. Nové způsoby, jak dělat věci: Zrychlete a zpřesněte čištění
Systém pro automatické čištění prášku: Systém TCB-100 od Zhejiang Tuobo čistí velké části prášku rychle a snadno pomocí kombinace 360-stupňové trojrozměrné rotace, vibrací a vysokotlakého proudění vzduchu. Tím se snižuje potřeba lidí, aby tuto práci dělali. Tato technika může ušetřit čas čištění o 90 % a snížit pravděpodobnost poškození dílů.
Ultrazvukové rázy a rázy inertním plynem: U přesných předmětů dokážou nízkofrekvenční ultrazvukové vibrace a rázy inertního plynu odstranit velmi malé množství zbylého prášku, aniž by poškodily povrch. Například při výrobě ortopedických implantátů je třeba upravit frekvenci ultrazvukového čištění přesně podle velikosti částic prášku, aby se zabránilo přílišné síle nárazu bublin.
3. Detekce a zpětná vazba: uzavřený-systém pro kvalitu čištění
Technologie detekce CT: Po vyčištění průmyslové CT skenuje vnitřky dílů, aby nalezlo případné zbytky prášku nebo strukturální problémy. Prostřednictvím mechanismu zpětné vazby CT zvýšila jistá letecká společnost míru průchodu zúčtování ze 70 % na 99 %.
Vytvoření databáze: Vytvořte databázi s informacemi o různých materiálech, geometrických faktorech a čisticích technikách, aby se jakákoli budoucí výroba mohla řídit stejnými pokyny. Například společnost Liantai Technology vytvořila balíček parametrů čisticího procesu pro technologii SLM, který pracuje s materiály, jako je titanová slitina a hliníková slitina.