Как да почистите остатъчния прах след метален 3D печат?

一, Основният проблем с почистването на остатъчен прах е три{0}}битката между технология, безопасност и цена.
Проблемът с почистването на прах при метален 3D печат произтича от неговите различни атрибути на процеса. Например с технологията за селективно лазерно топене (SLM) лазерът разтопява и натрупва метален прах, за да направи три-измерна структура. Прахът обаче, който не се е разтопил напълно, ще полепне по повърхността на детайла или ще остане в порите вътре. Ако тези остатъчни гранули не бъдат напълно почистени, те ще причинят три големи проблема:
Проблеми с производителността: Остатъчният прах може да възпрепятства вътрешните канали на потока, да намали плътността на частите и дори да причини натрупване на напрежение, което може да доведе до пукнатини. Например, ако има остатъци от прах върху лопатките на турбината на двигател на самолет, продължителността на живота му може да бъде намалена наполовина или повече.
Риск за безопасността: Активните метални прахове като титанов прах и алуминиев прах могат лесно да се окислят във въздуха, което може да ги накара да експлодират. Статистиката показва, че 32% от злополуките, свързани с безопасността, в работилниците за 3D печат на метали се случват, защото прахът не е почистен правилно.
Разходите са извън контрол: Почистването на големи части на ръка отнема десетки часове, а степента на възстановяване на праха е под 60%, което кара разходите за материали да се покачват много. Веднъж определена компания, която произвежда автомобилни компоненти, трябваше да плати 12 000 юана повече за всяка единица, тъй като процесът на прахово почистване не беше много ефективен.
2, Поетапна процедура за почистване: пълен контрол на процеса от широк до фин
Индустрията създаде „три{0}}система за почистване“, за да увеличи както скоростта, с която се отстранява прахът, така и ефективността на процеса. Това е така, защото различните етапи на печат и качество на частите изискват различни видове почистване.
1. Основно почистване: прах за рециклиране в отделението за печат
След като отпечатването приключи, парчетата все още са заровени в прахообразното легло и трябва да бъдат събрани с автоматизирано оборудване:
Система за вакуумно засмукване на прах: използва технология за адсорбция с отрицателно налягане и регулируеми смукателни дюзи за бързо поемане на прах от повърхността на леглото с прах. Например, определено устройство може да върне повече от 95% неразтопен прах с помощта на много-степенна система за филтриране. Разпределението на размера на частиците на праха е същото като на оригиналния прах.
Маса за вибрационно пресяване: Поставете праха, който сте получили, обратно във вибриращо сито и използвайте високо{0}}честотна вибрация, за да отделите праха, който е твърде голям. Ултразвуково вибриращо сито се използва от определен производител на медицински импланти, за да повиши чистотата на праха до 99,9%, което е медицински стандарт ISO 13485.
2. Междинно почистване: Отървете се от праха по повърхността и в порите на частите
Комбинация от физични и химически процедури за почистване е необходима за части с частици на повърхността и в плитки пори:
Почистване със струя под високо{0}}налягане: Използвайте сгъстен въздух при 0,5–0,6 MPa, за да обвиете същия тип метални частици и да почистите повърхността на частите, като ги удряте. Определен производител на ортопедични импланти успя да се отърве от 98% от праха от порите в устройството за междупрешленно сливане, като го напръска от различни ъгли. Грапавостта на повърхността беше намалена до Ra 0, 8 μm.
Почистване с ултразвукови вибрации: Поставете частите в специален почистващ разтвор и използвайте високо-честотни вибрации над 20kHz, за да прекъснете връзката между праха и повърхността на частите. Ултразвуковото почистване се използва от един производител на лопатки на авиационни двигатели, за да се намали количеството прах, останал във вътрешния канал за потока на лопатките от 0,5 g на 0,02 g.
Почистване с парна баня: Халогенирани въглеводородни органични разтворители се използват за парно почистване на маслени петна и прахообразни смеси. Определена компания, която произвежда валове на скоростни кутии на превозни средства, използва парни бани за почистване на частите до NAS ниво 6 на чистота.
3. Почистване на по-високо ниво: Дълбоко отстраняване на частици от вътрешността на сложни структурни части
В аерокосмическия сектор е необходимо специализирано оборудване за пълно отстраняване на вътрешните частици от големи и сложни структурни части.
Въртящата се на 360 градуса много{1}}осна платформа се задвижва от серво мотор и вибрира с висока честота (до 25 пъти в минута). Това намалява времето, необходимо за почистване на праха от сложни канали на потока като дълбоки дупки и вътрешни кухини с 90%. Въртящата се маса за прахово почистване Huashu High Tech FS-PBS-12M например може да почиства детайли с размери 1530 mm × 1530 mm × 1700 mm и да премахва 99% от праха.
Система за прахообразно почистване, която е безопасна от експлозии: За запалими и експлозивни прахове като титанов и алуминиев прах, тя има напълно защитен дизайн от инертен газ, следи нивото на кислорода в реално време и включва функция за аларма. Системата за почистване на прах Tuobo Additive TCB-300 е сертифицирана от националните органи и може да предпази персонала, като същевременно повишава степента на възстановяване на праха до над 90%.
3. Иновационна тенденция в индустрията: Две сили, движещи промяната: интелигентност и екологизиране
Тъй като металният 3D печат става все по-голям и по-точен, технологията за почистване на остатъчен прах показва две нови тенденции:
Интелигентна система за почистване: Използвайте цифрова двойна технология, за да симулирате разпределението на праха и да намерите най-добрите пътища за почистване. Използвайте AI алгоритми за автоматична промяна на честотата на вибрациите и налягането на впръскване, така че „една машина да може да прави много неща“. Например, компания е изградила интелигентна система за почистване с прах, която може автоматично да прави планове за почистване въз основа на CAD модели на части. Това прави почистването с 40% по-ефективно.
Рециклиране на зелен прах: Направете затворена{0}}система за целия процес на „почистване на прах, пресяване, сушене и рециклиране“, за да намалите отпадъците от прах. Използвайки технология за рециклиране на прах, конкретен производител на авиационни части е намалил количеството прах, използвано във всяка част с 65% и количеството отделен прах с 90%.
4, Стандарти и норми: от това, което правят фирмите, до това, за което е съгласна цялата индустрия
Индустрията настоява за създаването на последователни стандарти за справяне с проблема с липсващите изисквания за прахообразно почистване:
Стандартът ASTM F3301 изяснява как да се класифицира чистотата на повърхностите на метални 3D отпечатани предмети и определя ограничения за количеството остатък от прах, който може да бъде оставен в различни ситуации.
Указания на ISO/ASTM 52921: Дайте инструкции за безопасна работа за оборудване за прахообразно почистване, като например как да проверявате нивата на кислород и да се уверите, че оборудването е -устойчиво на експлозия.
Стандарти за целия бизнес: Например, Huashu High Tech създаде „Техническа спецификация за метално 3D печатно прахово почистване“, която включва всички стъпки на процеса, от избора на правилното оборудване до настройването на правилните параметри на процеса.