Toz giderme işlemi metal 3D baskılı parçalara zarar verir mi?

一, Toz giderme işleminin gerekçesi ve ihtiyacı
SLM ve EBM gibi metal 3D baskı teknolojileri, metal tozunu her seferinde bir katman halinde eriterek ürünler oluşturur. Baskı sonrasında parçalar henüz erimemiş olan tozun içine gömülür. Bu kalan tozlar tamamen temizlenmezse birçok soruna neden olabilirler:
Yapısal tehlike: Soğutma kanallarında veya iç akış kanallarında, ısının kaçmasını engelleyebilecek ve potansiyel olarak yapısal felaketlere neden olabilecek toz tıkanıklığı;
Performans kaybı: Toz kalıntısı, öğelerin yüzeylerinin pürüzlülüğünü değiştirerek korozyon direncini ve yorulma mukavemetini azaltır.
Toz dökülmesi, tıbbi implantlar veya uçak alanlarında sorunlara veya görev başarısızlığına neden olabilir.
Yani tozun giderilmesi sadece bir temizleme işlemi değildir; aynı zamanda parçaların düzgün çalıştığından emin olmanın da önemli bir bileşenidir.
2, Toz giderme işlemi sırasında ortaya çıkan sorunlar ve hasar tehlikeleri
Tozun çıkarılması çok önemlidir, ancak işlemin kendisi zordur ve yanlış yapılırsa parçalara zarar verebilir.
1. Karmaşık yapıların temizlenmesi zordur
Toz, metal 3D baskılı nesnelere ince duvarlar, iç girintiler ve birbirini kesen delikler gibi yerlerde yapışma eğilimindedir. Örneğin, belirli bir tür sıvı oksijen/gazyağı motoru enjeksiyon kafasında yüzlerce kademeli enjeksiyon deliği bulunur. Bir noktada, normal hava akışı ve titreşimle yapılan temizlemede kalan toz oranı %8'e kadar çıkabilir. Çok sert temizlerseniz ince duvar bükülebilir veya çok fazla mekanik zorlanma nedeniyle gözenek kırılabilir.
2. Tozun özellikleri ve prosedürle ne kadar iyi çalıştığı
değişken metal tozları çok değişken parçacık boyutlarına, akışkanlığa ve yapışkanlığa sahiptir. Örneğin, titanyum alaşımı tozu küçük parçacıklara sahiptir ve çok reaktiftir, dolayısıyla parçaların yüzeyiyle reaksiyona girebilir. Nikel-bazlı alaşım tozu ise oldukça serttir ve titreşimle temizlerken yüzeyi çizebilir. Tozun özelliklerine göre yanlış toz giderme yönteminin (hava akımı, titreşim, ultrason vb.) kullanılması durumunda zarar tehlikesi çok daha artacaktır.
3. İşleri elle yapmanın dezavantajları
Büyük veya hassas parçaların elle temizlenmesi çok etkili değildir ve iyi yapılması zordur. Örneğin havacılık sektöründeki büyük yapısal parçaların hem küçük hem de büyük iç boruları vardır. Bunları elinizle sallarsanız veya titretirseniz, hareket edebilir veya bir bölgeye çok fazla baskı uygulayabilir ve bu da çatlaklara neden olabilir. Ayrıca operatörler doğru koruyucu ekipmanı kullanmazlarsa, iş yaparken metal tozunu soluyabilirler ve bu da sağlıkları açısından kötüdür.
3, Sektörde hasarı durdurmak ve kontrol altına almak için atılan adımlar
Endüstri, toz giderme işlemi sırasında hasar tehlikesini azaltmak için bir dizi standart ve akıllı yöntem geliştirmiştir.
1. Tasarım optimizasyonu: Başlangıçtan itibaren temizlemeyi kolaylaştırın
Temizlenebilirlik için tasarım: Kanal çıkışlarının açılarının daha iyi hale getirilmesi ve egzoz deliklerinin yerleşimlerinin, tozun doğal olarak akabilmesi için daha büyük hale getirilmesi de dahil olmak üzere, temizlik ihtiyaçlarını tasarım aşamasına dahil edin. Tasarım parametreleri değiştirilerek, bir motor enjeksiyon kafasına ilişkin örnek bir çalışmada toz kalıntı oranı %1'in altına düşürüldü.
Destek yapısının iyileştirilmesi: Temizliğin parçalara fazla temas etmemesi için asma bölümlerde çıkarılması kolay destek yapıları yapın. Örneğin Desktop Metal, sinterleme işlemi sırasında desteğin ve parçaların birbirine yapışmasını önlemek için ayrılabilir seramik destek teknolojisini kullanıyor.
2. İşleri yapmanın yeni yolları: Temizliği daha hızlı ve daha doğru hale getirin
Tozu otomatik olarak temizleme sistemi: Zhejiang Tuobo'nun TCB-100 sistemi, 360-derecelik üç boyutlu dönüş, titreşim ve yüksek basınçlı hava akışının birleşimini kullanarak büyük toz bölümlerini hızlı ve kolay bir şekilde temizler. Bu, insanların işi yapma ihtiyacını azaltır. Bu teknik, temizleme süresinden %90 oranında tasarruf sağlayabilir ve parçalara zarar verme olasılığını azaltabilir.
Ultrasonik ve İnert Gaz Şoku: Hassas ürünler için, düşük-frekanslı ultrasonik titreşim ve inert gaz şoku, yüzeye zarar vermeden çok az miktarda kalan tozdan kurtulabilir. Örneğin ortopedik implantlar yapılırken çok fazla kabarcık darbe kuvvetinin önlenmesi için ultrasonik temizleme frekansının toz parçacıklarının boyutuna tam olarak ayarlanması gerekir.
3. Algılama ve geri bildirim: temizlik kalitesi için kapalı-döngü sistemi
CT algılama teknolojisi: Temizlikten sonra endüstriyel CT, herhangi bir toz kalıntısı veya yapısal sorun bulmak için parçaların içlerini tarar. Belirli bir havacılık şirketi, CT geri bildirim mekanizması aracılığıyla takas geçiş oranını %70'ten %99'a çıkardı.
Bir veri tabanı oluşturmak: Farklı malzemeler, geometrik faktörler ve temizleme teknikleri hakkında bilgiler içeren bir veri tabanı oluşturun, böylece gelecekteki üretimler aynı yönergeleri izleyebilir. Örneğin Liantai Technology, SLM teknolojisi için titanyum alaşımı ve alüminyum alaşımı gibi malzemelerle çalışan bir temizleme süreci parametre paketi hazırladı.