A poreltávolítási folyamat károsítja a fém 3D nyomtatott alkatrészeket?

一, A poreltávolítási folyamat indoklása és szükségessége
A fém 3D nyomtatási technológiák, mint például az SLM és az EBM, a fémport rétegenkénti megolvasztásával építik fel az elemeket. Nyomtatás után az alkatrészeket a még nem olvadt porba temetik. Ha ezeket a maradék porokat nem távolítják el teljesen, sok problémát okozhatnak:
Szerkezeti veszély: Porelzáródás a hűtőcsatornákban vagy a belső áramlási csatornákban, ami megakadályozhatja a hő eltávozását, és potenciálisan szerkezeti katasztrófákat okozhat;
Teljesítménycsökkenés: A pormaradvány megváltoztatja a tárgyak felületének érdességét, ami csökkenti a korrózióállóságukat és a kifáradási szilárdságukat.
A por kiömlése problémákat vagy kudarcot okozhat az orvosi implantátumok vagy a repülőgépek területén.
Tehát a por eltávolítása nem csak tisztítási eljárás; ez is fontos eleme az alkatrészek megfelelő működésének.
2, A por eltávolítása során felmerülő problémák és sérülésveszélyek
A por eltávolítása nagyon fontos, de maga a folyamat nehéz, és ha rosszul csinálják, károsíthatja az alkatrészeket.
1. A bonyolult szerkezetek tisztítása nehéz
A por hajlamos a fém 3D nyomtatott tárgyakhoz tapadni olyan helyeken, mint a vékony falak, a belső mélyedések és az egymást keresztező lyukak. Például egy bizonyos típusú folyékony oxigén/kerozin motor befecskendező fején több száz lépcsőzetes befecskendező lyuk található. Egy ponton a maradék por aránya normál légáramlással és vibrációval akár 8% is lehet. Ha túl keményen tisztítja, a vékony fal meghajolhat, vagy a pórusok beszakadhatnak a túl nagy mechanikai igénybevétel miatt.
2. A por tulajdonságai és az, hogy mennyire működnek jól az eljárással
a változó fémporok nagyon változó részecskemérettel, folyóképességgel és tapadással rendelkeznek. Például a titánötvözet por kis részecskéket tartalmaz, és nagyon reakcióképes, így reakcióba léphet az alkatrészek felületével. A nikkel-alapú ötvözetpor viszont meglehetősen kemény, és vibrációval történő tisztítás közben megkarcolhatja a felületet. A károsodás veszélye jelentősen megnő, ha a por tulajdonságaitól függően nem megfelelő poreltávolítási módszert (pl. légáramlás, vibráció, ultrahang stb.) alkalmazunk.
3. A kézzel végzett tevékenységek hátrányai
A nagy vagy precíz darabok kézi tisztítása nem túl hatékony, és nehéz jól elvégezni. Például a repülőgépipar nagy szerkezeti részei kis és nagy belső csövekkel is rendelkeznek. Ha kézzel rázza vagy rezegteti őket, elmozdulhatnak, vagy túlságosan megterhelhetik az egyik területet, ami repedéseket okozhat. Ezenkívül, ha a kezelők nem a megfelelő védőfelszerelést használják, munkavégzés közben fémport lélegezhetnek be, ami káros az egészségükre.
3, Az iparágban tett lépések a károk megállítására és ellenőrzésére
Az ipar számos szabványosított és intelligens módszert dolgozott ki a poreltávolítási eljárás során bekövetkező sérülések veszélyének csökkentésére.
1. Tervezésoptimalizálás: Egyszerűsítse a tisztítást a kezdetektől fogva
Tervezés az átláthatóság érdekében: A tervezési fázisban vegye figyelembe a tisztítási igényeket, beleértve a csatornakimenetek szögeinek jobbá tételét és a kipufogónyílások elrendezésének növelését, hogy a por természetesen folyhasson. A tervezési paraméterek megváltoztatásával egy motor befecskendezőfej esettanulmányában a por maradék aránya 1% alá csökkent.
Tartószerkezet javítása: A felfüggesztett részekben könnyen leszedhető tartószerkezeteket készítsen, hogy a tisztítás ne érje annyira az alkatrészeket. Például a Desktop Metal szétválasztható kerámia alátámasztó technológiát használ, hogy megakadályozza a támaszték és az alkatrészek összetapadását a szinterezési folyamat során.
2. A dolgok új módjai: Tegye gyorsabbá és pontosabbá a takarítást
Automatikus portisztítási rendszer: A Zhejiang Tuobo TCB{2}}100 rendszere gyorsan és egyszerűen tisztítja meg a hatalmas pordarabokat a 360-fokos háromdimenziós forgatás, vibráció és nagynyomású légáramlás kombinációjával. Ez csökkenti az embereknek a munkát. Ez a technika 90%-kal takaríthatja meg a tisztítási időt, és csökkenti az alkatrészek sérülésének esélyét.
Ultrahangos és közömbös gázsokk: A precíziós cikkeknél az alacsony{0}}frekvenciás ultrahangos vibráció és az inert gázsokk nagyon kis mennyiségű maradék portól tud megszabadulni anélkül, hogy károsítaná a felületet. Például ortopéd implantátumok készítése során az ultrahangos tisztítás gyakoriságát pontosan a porszemcsék méretéhez kell igazítani, hogy elkerüljük a túl nagy buborékos ütközési erőt.
3. Észlelés és visszajelzés: zárt-hurkú rendszer a tisztítás minőségéért
CT észlelési technológia: A tisztítás után az ipari CT átvizsgálja az alkatrészek belsejét, hogy megtalálja a pormaradványokat vagy szerkezeti problémákat. Egy CT visszacsatolási mechanizmus révén egy bizonyos repülőgép-ipari vállalat 70%-ról 99%-ra emelte az átengedési arányt.
Adatbázis felépítése: Hozzon létre egy adatbázist a különböző anyagokra, geometriai tényezőkre és tisztítási technikákra vonatkozó információkkal, hogy a jövőbeni gyártás ugyanazokat az irányelveket kövesse. A Liantai Technology például egy tisztítási folyamat paramétercsomagot készített az SLM technológiához, amely olyan anyagokkal működik, mint a titánötvözet és az alumíniumötvözet.