Karmaşık iç yapıya sahip metal 3D baskılı parçalardan toz nasıl çıkarılır?

一, Karmaşık iç sistemlerden tozu çıkarmanın teknik zorluğu
Yapıya ulaşmak kolay değil
Kafes destekleri, mikrokanallar veya iç boşluklar gibi karmaşık yapılar, toz yollarının üç-boyutlu kıvrımlı dağılımına sahip olabilir ve bunların hepsine tipik üfleme veya titreşim yöntemleriyle ulaşmak zor olabilir. Örneğin omurlar arası füzyon cihazı 20 mm'den daha kalın olabilir ve tozun derin katmanlarda birikmesini kolaylaştırarak "kör noktalar" oluşturmasını kolaylaştıran gözenekli bir yapıya sahip olabilir.
Tozun güçlü yapışması
Yüksek sıcaklıklarda baskı yaparken, metal tozu parçacıkları kısmen eriyebilir veya oksitlenebilir, gözeneklerin iç kısmına yapışan küçük gruplar oluşturarak bunların çıkarılmasını zorlaştırabilir. Örneğin, titanyum alaşımı tozu, yüksek sıcaklıklarda oksijenle reaksiyona girerek bir oksit tabakası oluşturabilir. Bu, tozun alt tabakaya daha iyi yapışmasını sağlar.
Güvenlik açısından çok yüksek risk
Titanyum ve alüminyum gibi metal tozları alev alabilir ve patlayabilir. Yangın veya patlamaları önlemek için toz giderme işlemi sırasında oksijen ve toz seviyelerini yakından takip etmek önemlidir. Örneğin havadaki titanyum tozunun alt patlama sınırı yalnızca 20g/m³'tür. Stres
Çapraz kontaminasyonu önlemek için toz geri dönüşümünün saflık ve maliyet arasında bir denge bulması gerekir. Örneğin, sürecin karlı olması için kobalt krom alaşımlarının ve diğer yüksek-değerli malzemelerin geri kazanım oranının %95'in üzerinde olması gerekir.
2, Çekirdek tozu nasıl çıkarılır ve teknolojik çözüm
1. Birçok yönden yüksek-basınçlı jet temizliği
Fikir şu: Aynı tür metal parçacıkları 0,5-0,6 MPa'lık basınçlı havaya sarın, parçalara farklı açılardan (X/Y/Z ekseni gibi) darbe püskürtün ve gözeneklerin içindeki tozu parçalamak için darbe kuvveti kullanın.
Kullanım örneği:
Omurlararası füzyon cihazı: Gözenekli olduğundan tozun girişten çıkışa kadar tüm yolunu kaplamak için 360 derece dönebilen bir püskürtme tertibatı kullanılır.
Asetabular kap: Nüfuz etmeyen osseointegrasyon arayüzleri üzerinde derin temizleme etkilerini geliştirmek için özelleştirilmiş nozül açıları (45 derecelik eğik enjeksiyon gibi) kullanılır.
Artıları: Temizleme konusunda çok iyidir ve tek parçanın işlenmesi için gereken süre 10 dakikadan daha kısa bir süreye indirilebilir. Toz geri kazanım oranı %90'dan fazla olabilir.
2. Sıvıları titreştirerek akmasına yardımcı olan teknoloji
Prensip: Yüksek-frekanslı titreşim (1000–3000Hz gibi) nedeniyle toz parçacıkları akışkan bir durumdadır. Bu, parçacıklar arasındaki sürtünmeyi azaltır ve tozdan kurtulmak için hava akışıyla birlikte çalışır.
Kullanım örneği:
İnce duvarlı parçalar: Parçaları bir titreşim platformuna koyun ve tozu duvardan temizlemek için rezonanstan yararlanın.
Çapraz mikrokanal: Tozu aynı anda döküp geri kazanmak için titreşim ve negatif basınç adsorpsiyonunun birlikte kullanılması.
Faydaları: Küçük yapılarda (örneğin, açıklığı 1 mm'den az olan) iyi çalışır ve parçaların yüzeylerine çok fazla zarar vermez.
3. Ultrasonik titreşimlerle temizlik
Prensip: Ultrason sıvıda kavitasyon oluşturur, bu da tozun yüzeyine çarpan ve parçalanmasını veya ayrılmasını hızlandıran bir mikro jet oluşturur.
Kullanım örneği: Tıbbi implantlar: Ultrasonik temizleme, kalan tozdan kurtulmak ve aynı zamanda yüzeyi temizlemek için alkol veya deiyonize su ile yapılır.
Yüksek hassasiyetli parçalar: Farklı parçacık boyutlarına sahip tozları kaplamak için çok-frekanslı ultrasonik dalgalar (28kHz+120kHz kombinasyonu gibi) kullanılır.
Faydaları: Sadece birkaç mikron büyüklüğündeki toz parçacıklarından kurtulabilir ve temizlikten sonra yüzeyleri %30'dan fazla daha az pürüzlü hale getirebilir.
4. İnert gazla korunan küresel bir temizleme sistemi
Oksijeni dışarıda tutmak için kapalı bir torpido gözünü argon veya nitrojen gazıyla doldurun. Parçaları çeşitli eksenlerde döndürmek için robotik bir kol kullanın ve yüksek-basınçlı püskürtme ve titreşimle çalışın.
TCB-100 patlamaya dayanıklı toz temizleme sistemi, oksijen bulunmayan yerlerde türbin kanatlarının dahili soğutma kanalları gibi havacılık parçalarını güvenli bir şekilde temizlemek için kullanılır.
Çok büyük iş parçaları: Özel forkliftler ve toz emme ekipmanı bağlanarak boyutu 850 × 850 × 1200 mm'ye kadar olan öğeler için otomatik toz geri dönüşümü mümkündür.
Artıları: Entegre tasarım ve tek bir sistem, iş parçalarının %95'inden fazlasının boyut ihtiyaçlarını karşılayabilir. Patlamaya- dayanıklılık sertifikası, sistemin kullanımının güvenli olmasını sağlar.
3, Süreçleri iyileştirmek ve kaliteye dikkat etmek
Parçalanmış bir temizlik planı
Kaba temizleme aşamasında, tozun çoğu, yüksek-basınçlı püskürtme (yaklaşık %80'lik bir geri kazanım oranıyla) kullanılarak hızla uzaklaştırılır.
İnce temizleme aşaması: Ultrasonik veya titreşimli akışkanlaştırma, kalan tozlardan kurtulmak için kullanılır (%95'in üzerinde geri kazanım oranıyla).
Doğrulama aşaması: Gözeneklerin temiz olduğundan ve herhangi bir parçacık içermediğinden emin olmak için CT taraması veya endoskopi kullanın.
Tozun geri dönüştürülmesi ve yeniden kullanılması
Tarama ve sınıflandırma: Büyük parçacıkların baskı kalitesini etkilemesini önlemek için, geri kazanılan tozu parçacık boyutu dağılımına göre sıralayın (örneğin, D50)<45 μm).
Bileşim testi: Tozun kimyasal bileşiminin ayrılıp ayrılmadığını kontrol etmek için spektral analiz kullanın. Bu, yeniden kullanılan tozun kalitesinin taze tozla aynı olmasını sağlayacaktır.
Güvenlik korumasına yönelik standartlar
Patlamalara dayanabilecek tasarım: Toz temizleme ekipmanı ATEX veya IECEx sertifikasına sahip olmalı ve oksijen seviyelerini izleyen ve acil durumlarda basıncı azaltan sistemlere sahip olmalıdır.
Kendi güvenliğiniz için: Operatörler, tozun ciğerlerine girmesini veya ciltlerine temas etmesini önlemek için N95 maskeleri, anti-statik ekipman ve gözlük kullanmalıdır.