Πώς να καθαρίσετε την υπολειμματική σκόνη μετά την τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλων;

一, Το κύριο πρόβλημα με τον καθαρισμό της σκόνης που έχει απομείνει είναι η τριπλή-μάχη μεταξύ τεχνολογίας, ασφάλειας και κόστους.
Το ζήτημα καθαρισμού σκόνης στην τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλων προκύπτει από τα διακριτά χαρακτηριστικά της διαδικασίας. Για παράδειγμα, με την τεχνολογία Selective Laser Melting (SLM), ένα λέιζερ λιώνει και δημιουργεί μεταλλική σκόνη για να δημιουργήσει μια τρισδιάστατη-δομή. Ωστόσο, η σκόνη που δεν έχει λιώσει εντελώς θα κολλήσει στην επιφάνεια του εξαρτήματος ή θα παραμείνει στους πόρους μέσα. Εάν αυτά τα υπολείμματα κόκκων δεν καθαριστούν πλήρως, θα προκαλέσουν τρία μεγάλα προβλήματα:
Προβλήματα με την απόδοση: Η υπολειμματική σκόνη μπορεί να εμποδίσει τα εσωτερικά κανάλια ροής, να μειώσει την πυκνότητα των εξαρτημάτων και ακόμη και να προκαλέσει τη δημιουργία τάσης, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε ρωγμές. Για παράδειγμα, εάν υπάρχει υπολειμματική σκόνη στα πτερύγια του στροβίλου ενός κινητήρα αεροπλάνου, η διάρκεια ζωής του μπορεί να μειωθεί στο μισό ή περισσότερο.
Κίνδυνος για την ασφάλεια: Οι ενεργές σκόνες μετάλλων όπως η σκόνη τιτανίου και η σκόνη αλουμινίου μπορούν εύκολα να οξειδωθούν στον αέρα, γεγονός που μπορεί να τις κάνει να εκραγούν. Οι στατιστικές δείχνουν ότι το 32% των ατυχημάτων ασφαλείας στα εργαστήρια τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων συμβαίνουν επειδή η σκόνη δεν καθαρίζεται σωστά.
Το κόστος είναι εκτός ελέγχου: Ο καθαρισμός μεγάλων εξαρτημάτων με το χέρι διαρκεί δεκάδες ώρες και το ποσοστό ανάκτησης σκόνης είναι μικρότερο από 60%, γεγονός που κάνει το κόστος των υλικών να αυξάνεται πολύ. Κάποτε, μια συγκεκριμένη εταιρεία που κατασκευάζει εξαρτήματα αυτοκινήτου έπρεπε να πληρώσει 12.000 γιουάν παραπάνω για κάθε μονάδα, καθώς η διαδικασία καθαρισμού με σκόνη δεν ήταν πολύ αποτελεσματική.
2, σταδιακή διαδικασία καθαρισμού: πλήρης έλεγχος της διαδικασίας από την ευρεία έως την λεπτή
Η βιομηχανία έχει καταλήξει σε ένα "σύστημα καθαρισμού τριών-επιπέδων" για να αυξήσει τόσο τον ρυθμό με τον οποίο αφαιρείται τη σκόνη όσο και την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας. Αυτό συμβαίνει επειδή διαφορετικά στάδια εκτύπωσης και ποιότητες εξαρτημάτων απαιτούν διαφορετικούς τύπους καθαρισμού.
1. Βασικός καθαρισμός: ανακύκλωση σκόνης μέσα στο διαμέρισμα εκτύπωσης
Μόλις ολοκληρωθεί η εκτύπωση, τα κομμάτια εξακολουθούν να είναι θαμμένα στο κρεβάτι σκόνης και πρέπει να συλλεχθούν με αυτοματοποιημένο εξοπλισμό:
Σύστημα αναρρόφησης σκόνης κενού: χρησιμοποιεί τεχνολογία προσρόφησης αρνητικής πίεσης και ρυθμιζόμενα ακροφύσια αναρρόφησης για γρήγορη συλλογή σκόνης από την επιφάνεια της κλίνης σκόνης. Για παράδειγμα, μια συγκεκριμένη συσκευή μπορεί να πάρει πίσω περισσότερο από το 95% της μη λιωμένης σκόνης χρησιμοποιώντας ένα σύστημα φιλτραρίσματος πολλαπλών- σταδίων. Η κατανομή μεγέθους των σωματιδίων σκόνης είναι ίδια με την αρχική σκόνη.
Πίνακας για έλεγχο κραδασμών: Τοποθετήστε ξανά τη σκόνη που πήρατε σε μια δονούμενη οθόνη και χρησιμοποιήστε δόνηση υψηλής-συχνότητας για να διαχωρίσετε τη σκόνη που είναι πολύ μεγάλη. Μια οθόνη δόνησης υπερήχων χρησιμοποιείται από έναν συγκεκριμένο κατασκευαστή ιατρικών εμφυτευμάτων για να αυξήσει την καθαρότητα της σκόνης στο 99,9%, που είναι το ιατρικό πρότυπο ISO 13485.
2. Ενδιάμεσος καθαρισμός: Απαλλαγή από την πούδρα στην επιφάνεια και στους πόρους των εξαρτημάτων
Απαιτείται ένας συνδυασμός φυσικών και χημικών διαδικασιών καθαρισμού για μέρη με σωματίδια στην επιφάνεια και σε ρηχούς πόρους:
Καθαρισμός πίδακα υψηλής πίεσης-: Χρησιμοποιήστε πεπιεσμένο αέρα στα 0,5–0,6 MPa για να τυλίξετε τον ίδιο τύπο μεταλλικών σωματιδίων και να καθαρίσετε την επιφάνεια των εξαρτημάτων χτυπώντας τα. Ένας συγκεκριμένος κατασκευαστής ορθοπεδικών εμφυτευμάτων κατάφερε να απαλλαγεί από το 98% της πούδρας των πόρων στη συσκευή μεσοσπονδυλικής σύντηξης ψεκάζοντάς την από πολλές γωνίες. Η τραχύτητα της επιφάνειας μειώθηκε σε Ra 0,8 μm.
Καθαρισμός με κραδασμούς υπερήχων: Τοποθετήστε τα κομμάτια σε ένα συγκεκριμένο διάλυμα καθαρισμού και χρησιμοποιήστε δόνηση υψηλής-συχνότητας πάνω από 20 kHz για να σπάσει ο δεσμός μεταξύ της σκόνης και της επιφάνειας των εξαρτημάτων. Ο καθαρισμός με υπερήχους χρησιμοποιείται από έναν κατασκευαστή λεπίδων κινητήρα αεροσκαφών για να μειώσει την ποσότητα σκόνης που απομένει στο εσωτερικό κανάλι ροής της λεπίδας από 0,5 g σε 0,02 g.
Καθαρισμός με ατμόλουτρο: Αλογονωμένοι υδρογονάνθρακες οργανικοί διαλύτες χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό με ατμό λεκέδων λαδιού και μειγμάτων σκόνης. Μια συγκεκριμένη εταιρεία που κατασκευάζει άξονες κιβωτίου ταχυτήτων οχημάτων χρησιμοποίησε ατμόλουτρα για να καθαρίσει τα εξαρτήματα σε επίπεδο καθαρότητας NAS 6.
3. Καθαρισμός σε υψηλότερο επίπεδο: Βαθιά αφαίρεση σωματιδίων από το εσωτερικό περίπλοκα δομικά μέρη
Στον τομέα της αεροδιαστημικής, απαιτείται εξειδικευμένος εξοπλισμός για την πλήρη αφαίρεση εσωτερικών σωματιδίων από μεγάλα και περίπλοκα δομικά μέρη.
Η περιστρεφόμενη πλατφόρμα πολλαπλών αξόνων 360 μοιρών τροφοδοτείται από σερβοκινητήρα και δονείται σε υψηλή συχνότητα (έως και 25 φορές ανά λεπτό). Αυτό μειώνει τον χρόνο που χρειάζεται για τον καθαρισμό της σκόνης από πολύπλοκα κανάλια ροής όπως βαθιές οπές και εσωτερικές κοιλότητες κατά 90%. Το περιστροφικό τραπέζι καθαρισμού σκόνης Huashu High Tech FS-PBS-12M, για παράδειγμα, μπορεί να καθαρίσει τεμάχια εργασίας με διαστάσεις 1530 mm × 1530 mm × 1700 mm και να αφαιρέσει το 99% της σκόνης.
Σύστημα καθαρισμού σκόνης που είναι ασφαλές από εκρήξεις: Για εύφλεκτες και εκρηκτικές σκόνες όπως σκόνη τιτανίου και αλουμινίου, έχει σχέδιο προστασίας πλήρως αδρανούς αερίου, παρακολουθεί το επίπεδο οξυγόνου σε πραγματικό χρόνο και περιλαμβάνει λειτουργία συναγερμού. Το Tuobo Additive TCB-300 Explosion Proof Powder Cleaning System είναι πιστοποιημένο από τις εθνικές αρχές και μπορεί να διατηρήσει το προσωπικό ασφαλές ενώ αυξάνει το ποσοστό ανάκτησης σκόνης σε πάνω από 90%.
3. Τάση καινοτομίας στον κλάδο: Δύο δυνάμεις που οδηγούν την αλλαγή: ευφυΐα και πράσινη
Καθώς η μεταλλική τρισδιάστατη εκτύπωση γίνεται μεγαλύτερη και ακριβέστερη, η τεχνολογία καθαρισμού υπολειμματικής σκόνης παρουσιάζει δύο νέες τάσεις:
Έξυπνο σύστημα καθαρισμού: Χρησιμοποιήστε ψηφιακή διπλή τεχνολογία για να προσομοιώσετε τη διανομή σκόνης και να βρείτε τις καλύτερες διαδρομές καθαρισμού. Χρησιμοποιήστε αλγόριθμους τεχνητής νοημοσύνης για να αλλάξετε αυτόματα τη συχνότητα δόνησης και την πίεση έγχυσης, έτσι ώστε «ένα μηχάνημα να μπορεί να κάνει πολλά πράγματα». Για παράδειγμα, μια εταιρεία έχει κατασκευάσει ένα έξυπνο σύστημα καθαρισμού σκόνης που μπορεί να κάνει αυτόματα σχέδια καθαρισμού με βάση μοντέλα εξαρτημάτων CAD. Αυτό κάνει τον καθαρισμό 40% πιο αποτελεσματικό.
Ανακύκλωση πράσινης σκόνης: Δημιουργήστε ένα-σύστημα κλειστού βρόχου για όλη τη διαδικασία "καθαρισμού, διαλογής, ξήρανσης και ανακύκλωσης σκόνης" για να μειώσετε τα απόβλητα σκόνης. Χρησιμοποιώντας τεχνολογία ανακύκλωσης σκόνης, ένας συγκεκριμένος κατασκευαστής ανταλλακτικών αεροσκαφών μείωσε την ποσότητα σκόνης που χρησιμοποιείται σε κάθε εξάρτημα κατά 65% και την ποσότητα σκόνης που απελευθερώνεται κατά 90%.
4, Πρότυπα και κανόνες: από το τι κάνουν οι επιχειρήσεις μέχρι το τι συμφωνεί ολόκληρη η βιομηχανία
Η βιομηχανία πιέζει για τη δημιουργία συνεπών προτύπων για την αντιμετώπιση του προβλήματος της έλλειψης απαιτήσεων καθαρισμού σκόνης:
Το πρότυπο ASTM F3301 καθιστά σαφές τον τρόπο ταξινόμησης της καθαρότητας των επιφανειών μεταλλικών 3D εκτυπωμένων αντικειμένων και θέτει όρια στην ποσότητα υπολειμμάτων σκόνης που μπορεί να μείνει πίσω σε διαφορετικές καταστάσεις.
Οδηγίες ISO/ASTM 52921: Δώστε οδηγίες ασφαλούς λειτουργίας για εξοπλισμό καθαρισμού σκόνης, όπως πώς να ελέγξετε τα επίπεδα οξυγόνου και να βεβαιωθείτε ότι ο εξοπλισμός είναι αντιεκρηκτικός-.
Πρότυπα για όλη την επιχείρηση: Για παράδειγμα, η Huashu High Tech δημιούργησε την "Τεχνική Προδιαγραφή για Καθαρισμό Μεταλλικής Σκόνης Τρισδιάστατης Εκτύπωσης", η οποία περιλαμβάνει όλα τα βήματα της διαδικασίας, από την επιλογή του σωστού εξοπλισμού έως τη ρύθμιση των σωστών παραμέτρων διαδικασίας.