Van-e különbség a különböző anyagokból készült fém nyomtatott alkatrészek poreltávolítási módszerében?

一, A részecskeeltávolítási folyamat mögöttes logikája az anyag minőségén alapul.
1. Titánötvözet: a nagy aktivitást védeni kell az inert környezettől
Amikor a titánötvözetek (például a Ti6Al4V) felforrósodnak, reakcióba léphetnek oxigénnel és nitrogénnel, és kemény, rideg oxid bevonatot képeznek. A por részecskeméretét általában 15 és 53 μm között tartják, azonban ha sok az apró por (<20 μm), it can clump together and leave behind more residue. When taking out powder, you should use an inert gas protection system, such the Tuobo TCB-100 explosion-proof powder cleaning equipment. This system replaces the air within the box with nitrogen or argon gas to keep the oxygen level below 50ppm and stop the powder from oxidising and catching fire on its own. To clean porous structure implants like intervertebral fusion devices, you should use 0.5–0.6MPa compressed air to wrap the same type of metal particles. This will ensure that the rate of powder removal inside the pores is at least 99.5%.
2. Rozsdamentes acél: Nem rozsdásodik, ezért vegyszerekkel tisztítható.
A 316L-es rozsdamentes acélpor krómot tartalmaz, amely ellenáll a kémiai korróziónak, és több lépésben tisztítható. Például az egyik repülőgépgyártó így tisztítja a hajtóművek lapátjait: nagynyomású vízsugárral (15 MPa), hogy először megszabaduljon a felületi portól, majd lúgos tisztítóoldattal (pH=11), amelyet 2 órán át áztatunk a szerves anyagok feloldására, majd ultrahangos tisztítással (40 kHz, 10 perc) forró vizet rázunk ki, majd a maradék levegőt kirázzuk, majd eltávolítjuk. (80 fok). A lyukkorrózió elkerülése érdekében a tisztítóoldat kloridionszintjének 25 ppm-nél kisebbnek kell lennie a precíziós alkatrészek esetében.
3. Alumíniumötvözet: Az alacsony olvadáspont megnehezíti a mechanikai tisztítást.
Az AlSi10Mg alumíniumötvözet mindössze 577 fokban olvad meg, és a tipikus vibrációs tisztítás gyorsan megváltoztathatja az alkatrészek alakját. Az EOS cég egy "puha kaparó + alacsony hőmérsékletű fúvós{4}}" eljárással állt elő. A porlerakás során szilikon kaparót (hőmérsékletállóság legfeljebb 80 fok) használnak a fröccsenés csökkentésére. A nyomtatás befejezése után CO₂ hósugaras tisztítást (hőmérséklet -78,5 fok) használnak a por eltávolítására szilárd részecskék becsapódása során, miközben elkerülik a termikus stressz koncentrációját. A vékonyfalú szerkezetek, az ilyen radiátorbordák szétesésének elkerülése érdekében a fúvónyomást 0,2 MPa alatt kell tartani.
2, A szerkezet típusa hajtja a különböző típusú részecskeeltávolítási technológiát.
1. Porózus szerkezet: egyirányú permetezés és párás adszorpció együtt működik
Az ortopéd implantátumok porózus rétege, beleértve az acetabuláris csészéket is, általában 3 mm-nél kisebb vastagságú, ezért több szögből kell tisztítani. Ha hat különböző irányban (0 fok, 60 fok, 120 fok, 180 fok, 240 fok és 300 fok) átlátszó épületekre permetezzük, a visszamaradt por mennyisége 8,2 mg/cm²-ről 0,3 mg/cm²-re csökken. Vákuumos adszorpciós technológiát kell alkalmazni a nem áteresztő szerkezetekkel együtt. Egy orvosi cég például negatív nyomású porszívó berendezést (-80 kPa vákuumfokozatú) és 360 fokkal elforgatható szerelvényt használ, hogy 98,7%-os porvisszanyerési arányt érjen el.
2. Vékony-falú szerkezet: tisztítás alacsony igénybevétellel és a szerkezet megtámasztásával
A repülőgépmotorok lapátjai általában 1 mm-nél kisebbek, és a por eltávolításakor a mechanikai igénybevételt kordában kell tartani. A GE által használt "elektrosztatikus adszorpció+légáramlás irányítás" technológia így működik: a nyomófelületre egy vezetőképes bevonat kerül, és a por egy elektrosztatikus mezőn keresztül tapad a bevonat felületére. Ezután lamináris légáramlást (áramlási sebesség 0,5 m/s) használnak a penge felületének végigfújására, hogy megakadályozzák a vibrációt. Bonyolult belső üreges szerkezetekhez egyedi lámpatestek létrehozása szükséges. Például egy bizonyos típusú turbinatárcsának van egy eltávolítható magtengelye. Ez elősegíti, hogy a por kijöjjön a centrifugális erő felhasználásával, amelyet a magtengely forgása közben hoz létre.
3. Fizikai felépítés: Jó az újrahasznosításhoz és a por eltávolításához
Amikor eltávolítja a port nagy szilárd tárgyakról, például az autómotorok hengereiről, meg kell találnia az egyensúlyt a hatékonyság és a környezet védelme között. A Tuobo ultra-nagy poros tisztítógép (1000 kg-os teherbírás) a "rezgésszűrő + légáramlási osztályozás" kombinációját használja a por tisztítására. Először egy vibrációs motor (25 Hz-es frekvencia) lazítja a port, majd egy ciklon-leválasztó (5 μm vágószemcseméret) gyűjti össze a használható port. Végül egy zsákszűrő (szűrési hatékonyság 99,99%) felfogja az ultrafinom port. Ez a módszer megfelel a PM2,5 kibocsátási előírásoknak, és a por 95%-át visszanyeri.
3, A folyamat kockázata elősegíti a részecskeeltávolító technológia korszerűsítését.
1. A por oxidációjának veszélye: zárt-hurkú újrahasznosító rendszer
Titánötvözet por 15-szöri használata után az oxigénkoncentráció 0,08%-ról 0,25%-ra emelkedik. Ezáltal az alkatrészek 40%-kal gyengébbek lesznek a fáradási szilárdság tekintetében. A Siemens egy zárt hurkú,{6}}porkezelő rendszert hozott létre, amely inert gázt használ a szállítóvezeték biztonságának megőrzésére. → A lézerdiffrakciós módszer használata a porszemcsék méretének online megkeresésére (0,1 μm-es pontosság) → 2 μm-nél nagyobb oxidrétegvastagságú porok légáramlásos csiszolása és hámlasztása → újra-szűrő (150 μm-es szita) és újrafelhasználás. Ez a technológia 92%-ra emeli a porfelhasználási arányt, és 0,13%-nál kisebb vagy egyenlő értéken tartja az alkatrészek oxigénkoncentrációját.
2. Maradékfeszültség kockázata: hőkezelési szinergia a por eltávolításához
Nyomtatás után a nikkel{0}}alapú Inconel 718 ötvözet maradék feszültsége akár 300 MPa is lehet. Ha a por eltávolításakor nem terheli megfelelően a vibrációt, könnyen repedések keletkezhetnek. Egy bizonyos repülőgépgyártó cég az „alacsony hőmérsékletű poreltávolítás + öregedéskezelés” eljárást{5}} alkalmazza. Először az alkatrészeket folyékony nitrogénben lehűtik -196 fokra, hogy a maradék feszültség 50%-a felszabaduljon. Ezután alacsony nyomású, 0,3 MPa-s fúvással távolítják el a port. Végül 720 fokos öregedési kezelést végeznek 8 órán keresztül, hogy még jobban, 50 MPa alá csökkentsék a stresszt. Ennek a megközelítésnek köszönhetően az alkatrészek minősítési aránya 78%-ról 95%-ra nőtt.
3. Biológiai biztonsági kockázatok: az orvosi berendezések fertőtlenítésére vonatkozó előírások
Az ortopédiai implantátumoknak meg kell felelniük az ISO 10993 biokompatibilitási kritériumainak, és ha a por eltűnt, képesnek kell lenniük:
Maradék por: 0,1 mg darabonként
Endotoxin baktériumokból<0.25EU/mL
1. szint vagy alacsonyabb a citotoxikus reakcióhoz
Egy bizonyos orvosi cég három lépésből álló tisztítási{0}}folyamatot alkalmaz:
Öblítse le tiszta vízzel (vezetőképesség: 1,3 μS/cm vagy annál kisebb)
Áztassa 75%-os etanolban 30 percig 60 fokon.
Sterilizálás etilén-oxiddal (800 mg/L, 6 óra)
A tesztelés után ez a technika garantálhatja, hogy minden termék biztonságos a biológiai biztonság szempontjából.