Hoe poeder verwijderen van metalen 3D-geprinte onderdelen met complexe interne structuren?

一, De technische moeilijkheid om poeder uit ingewikkelde interieursystemen te halen
Het is niet gemakkelijk om bij de structuur te komen
Complexe structuren zoals roostersteunen, microkanalen of inwendige holtes kunnen een driedimensionale, ingewikkelde verdeling van poederroutes hebben, en het kan moeilijk zijn om ze allemaal te bereiken met typische blaas- of trillingsmethoden. Het tussenwervelfusie-apparaat kan bijvoorbeeld meer dan 20 mm dik zijn en een poreuze constructie hebben waardoor poeder zich gemakkelijk in diepe lagen kan ophopen, waardoor ‘blinde vlekken’ ontstaan.
Sterke hechting van poeder
Bij het printen bij hoge temperaturen kunnen metaalpoederdeeltjes gedeeltelijk smelten of oxideren, waardoor kleine groepen ontstaan ​​die aan de binnenkant van de poriën blijven plakken, waardoor ze moeilijker te verwijderen zijn. Poeder van een titaniumlegering kan bijvoorbeeld bij hoge temperaturen reageren met zuurstof om een ​​oxidelaag te vormen. Hierdoor hecht het poeder beter aan het substraat.
Zeer hoog risico voor de veiligheid
Poeders van metalen zoals titanium en aluminium kunnen vlam vatten en exploderen. Het is belangrijk om tijdens het poederverwijderingsproces de zuurstof- en stofniveaus nauwlettend in de gaten te houden om brand of explosies te voorkomen. Titaanpoeder in de lucht heeft bijvoorbeeld een lagere explosiegrens van slechts 20 g/m³. Spanning
Om kruisbesmetting- te voorkomen, moet poederrecycling een evenwicht vinden tussen zuiverheid en kosten. Om het proces winstgevend te laten zijn, moet het terugwinningspercentage van kobaltchroomlegeringen en andere hoogwaardige materialen-meer dan 95% bedragen.
2, Hoe kernpoeder en de technologische oplossing te verwijderen
1. Hogedruk-reiniging vanuit vele richtingen
Het idee is: wikkel dezelfde soort metaaldeeltjes in perslucht van 0,5–0,6 MPa, pulseer de onderdelen vanuit verschillende hoeken (zoals X/Y/Z-as) en gebruik slagkracht om het poeder in de poriën uiteen te scheuren.
Voorbeeld van gebruik:
Tussenwervelfusie-apparaat: Er wordt gebruik gemaakt van een 360 graden draaibare spuitarmatuur om het hele pad van poeder van inlaat tot uitvoer te bestrijken, omdat het poreus is.
Acetabulumcup: aangepaste mondstukhoeken (zoals een schuine injectie van 45 graden) worden gebruikt om de dieptereinigingseffecten op niet-penetrerende osseo-integratie-interfaces te verbeteren.
Voordelen: Zeer goed in schoonmaken, en de tijd die nodig is om één stuk te verwerken kan worden teruggebracht tot minder dan 10 minuten. Het poederterugwinningspercentage kan meer dan 90% bedragen.
2. Technologie die vloeistoffen helpt stromen door ze te laten trillen
Principe: De poederdeeltjes bevinden zich in een gefluïdiseerde toestand vanwege trillingen met een hoge- frequentie (zoals 1000–3000 Hz). Dit verlaagt de wrijving tussen deeltjes en werkt met de luchtstroom om het poeder te verwijderen.
Voorbeeld van gebruik:
Onderdelen met dunne wanden: plaats de onderdelen op een trilplatform en gebruik resonantie om het poeder van de muur te krijgen.
Cross microchannel: gebruik van trillingen en adsorptie onder negatieve druk om poeder te laten werpen en tegelijkertijd terug te winnen.
Voordelen: Werkt goed op kleine structuren (zoals structuren met een opening van minder dan 1 mm) en beschadigt de oppervlakken van de onderdelen niet te veel.
3. Reinigen met ultrasone trillingen
Principe: Ultrasoon geluid creëert cavitatie in de vloeistof, waardoor een microstraal ontstaat die het oppervlak van het poeder raakt en de desintegratie of scheiding ervan versnelt.
Gebruiksvoorbeeld: Medische implantaten: Ultrasoon reinigen gebeurt in alcohol of gedeïoniseerd water om overgebleven poeder te verwijderen en tegelijkertijd het oppervlak te reinigen.
Onderdelen met hoge precisie: om poeders met verschillende deeltjesgroottes te bedekken, worden ultrasone golven met meerdere-frequenties (zoals een combinatie van 28 kHz+120kHz) gebruikt.
Voordelen: Het kan poederdeeltjes verwijderen die slechts een paar micron groot zijn en oppervlakken na het reinigen met meer dan 30% minder ruw maken.
4. Een mondiaal reinigingssysteem dat wordt beschermd door inert gas
Vul een afgesloten handschoenenkastje met argon- of stikstofgas om zuurstof buiten te houden. Gebruik een robotarm om de stukken op verschillende assen te draaien en werk met hoge- drukspuiten en trillingen.
Het TCB-100 explosieveilige poederreinigingssysteem wordt gebruikt om lucht- en ruimtevaartonderdelen, zoals de interne koelkanalen van turbinebladen, veilig te reinigen op plaatsen zonder zuurstof.
Zeer grote werkstukken: Geautomatiseerde poederrecycling is mogelijk voor items met een grootte tot 850 × 850 × 1200 mm door op maat gemaakte vorkheftrucks en poederafzuigapparatuur aan te sluiten.
Voordelen: Geïntegreerd ontwerp en één enkel systeem kunnen voldoen aan de maatbehoeften van meer dan 95% van de werkstukken. Explosie-certificering garandeert dat het systeem veilig te gebruiken is.
3, Processen verbeteren en kwaliteit in de gaten houden
Een schoonmaakplan dat wordt opgebroken
Tijdens de ruwe reinigingsfase wordt het grootste deel van het poeder snel verwijderd door middel van hoge-spuiten (met een terugwinningspercentage van ongeveer 80%).
Fijne reinigingsfase: Ultrasone of vibratiefluïdisatie wordt gebruikt om eventueel overgebleven poeder te verwijderen (met een terugwinningspercentage van meer dan 95%).
Verificatiefase: Gebruik CT-scanning of endoscopie om er zeker van te zijn dat de poriën helder zijn en vrij van deeltjes.
Recycling en hergebruik van poeder
Screening en sortering: Om te voorkomen dat grote deeltjes de printkwaliteit beïnvloeden, sorteert u het teruggewonnen poeder op deeltjesgrootteverdeling (bijvoorbeeld D50<45 μm).
Samenstellingstesten: Gebruik spectrale analyse om te controleren of de chemische samenstelling van het poeder wordt gescheiden. Dit zorgt ervoor dat de kwaliteiten van het hergebruikte poeder dezelfde zijn als die van het verse poeder.
Normen voor veiligheidsbescherming
Ontwerp dat explosies kan weerstaan: ATEX of IECEx moeten de poederreinigingsapparatuur certificeren en moeten beschikken over systemen die het zuurstofniveau controleren en in geval van nood de druk laten ontsnappen.
Voor uw eigen veiligheid: operators moeten N95-maskers, anti-statische uitrusting en oogbescherming gebruiken om te voorkomen dat stof in hun longen terechtkomt of in aanraking komt met hun huid.