Bagaimana cara menghilangkan bubuk dari bagian logam cetakan 3D dengan struktur internal yang rumit?

一, Kesulitan teknis dalam menghilangkan bubuk mesiu dari sistem interior yang rumit
Tidak mudah untuk mencapai strukturnya
Struktur kompleks seperti penyangga kisi, saluran mikro, atau rongga interior mungkin memiliki distribusi rute serbuk tiga-dimensi yang berbelit-belit, dan mungkin sulit menjangkau semuanya dengan metode hembusan atau getaran yang umum. Perangkat fusi intervertebralis, misalnya, tebalnya bisa lebih dari 20 mm dan memiliki konstruksi berpori yang memudahkan bubuk menumpuk di lapisan dalam, sehingga menciptakan "titik buta".
Ketaatan yang kuat pada bedak
Saat mencetak pada suhu tinggi, partikel bubuk logam mungkin meleleh atau teroksidasi sebagian, sehingga menghasilkan kelompok kecil yang menempel di bagian dalam pori-pori, sehingga lebih sulit dihilangkan. Misalnya, bubuk paduan titanium dapat bereaksi dengan oksigen pada suhu tinggi untuk membentuk lapisan oksida. Hal ini membuat bedak lebih menempel pada substrat.
Resiko yang sangat tinggi terhadap keamanan
Serbuk logam seperti titanium dan aluminium dapat terbakar dan meledak. Penting untuk memperhatikan kadar oksigen dan debu selama proses penghilangan bubuk untuk menghindari kebakaran atau ledakan. Misalnya, bubuk titanium di udara memiliki batas ledakan yang lebih rendah, hanya 20g/m³. Menekankan
Untuk menghindari-kontaminasi silang, daur ulang bubuk perlu menyeimbangkan antara kemurnian dan biaya. Misalnya, tingkat perolehan kembali paduan kromium kobalt dan material-bernilai tinggi lainnya harus lebih dari 95% agar proses tersebut dapat menghasilkan keuntungan.
2, Cara menghilangkan bubuk inti dan solusi teknologinya
1. Pembersihan jet bertekanan tinggi dari berbagai arah
Idenya adalah: Bungkus jenis partikel logam yang sama dalam udara bertekanan pada 0,5–0,6 MPa, pancarkan bagian-bagian tersebut dari sudut yang berbeda (seperti sumbu X/Y/Z), dan gunakan gaya tumbukan untuk merobek bubuk di dalam pori-pori.
Contoh penggunaan:
Perangkat fusi intervertebralis: Perlengkapan semprotan berputar 360 derajat digunakan untuk menutupi seluruh jalur bubuk dari saluran masuk hingga saluran keluar karena berpori.
Cangkir asetabular: Sudut nosel yang disesuaikan (seperti injeksi miring 45 derajat) digunakan untuk meningkatkan efek pembersihan mendalam pada antarmuka osseointegrasi yang tidak menembus.
Kelebihan: Sangat baik dalam membersihkan, dan waktu yang diperlukan untuk memproses satu bagian dapat dikurangi menjadi kurang dari 10 menit. Tingkat pemulihan bubuk bisa lebih dari 90%.
2. Teknologi yang membantu cairan mengalir dengan cara menggetarkannya
Prinsip: Partikel bubuk berada dalam kondisi terfluidisasi karena getaran frekuensi tinggi (seperti 1000–3000Hz). Ini menurunkan gesekan antar partikel dan bekerja dengan aliran udara untuk menghilangkan bubuk.
Contoh penggunaan:
Bagian dengan dinding tipis: Letakkan bagian pada platform getaran dan manfaatkan resonansi untuk menghilangkan bubuk dari dinding.
Lintas saluran mikro: Menggunakan getaran dan adsorpsi tekanan negatif secara bersamaan agar bubuk terlepas dan diperoleh kembali pada saat yang bersamaan.
Keuntungan: Bekerja dengan baik pada struktur kecil (seperti struktur dengan bukaan kurang dari 1 mm) dan tidak terlalu merusak permukaan bagian.
3. Membersihkan dengan getaran ultrasonik
Prinsip: Ultrasonografi menciptakan kavitasi dalam cairan, yang menciptakan pancaran mikro yang mengenai permukaan bubuk dan mempercepat disintegrasi atau pemisahannya.
Contoh penggunaan: Implan medis: Pembersihan ultrasonik dilakukan dalam alkohol atau air deionisasi untuk menghilangkan sisa bubuk dan sekaligus membersihkan permukaan.
Komponen berpresisi tinggi: Untuk menutupi bubuk dengan ukuran partikel yang bervariasi, digunakan gelombang ultrasonik multi-frekuensi (seperti kombinasi 28kHz+120kHz).
Manfaat: Dapat menghilangkan partikel bedak yang ukurannya hanya beberapa mikron dan membuat permukaan menjadi kurang kasar lebih dari 30% setelah dibersihkan.
4. Sistem pembersihan global yang dilindungi oleh gas inert
Isi kotak sarung tangan yang tertutup rapat dengan gas argon atau nitrogen untuk mencegah masuknya oksigen. Gunakan lengan robot untuk memutar potongan pada berbagai sumbu, dan bekerja dengan-penyemprotan bertekanan tinggi dan getaran.
Sistem pembersih bubuk tahan ledakan TCB-100 digunakan untuk membersihkan bagian luar angkasa dengan aman, seperti saluran pendingin internal bilah turbin, di tempat tanpa oksigen.
Benda kerja yang sangat besar: Daur ulang bubuk otomatis dapat dilakukan untuk benda berukuran hingga 850 × 850 × 1200mm dengan menghubungkan forklift khusus dan peralatan pengisap bubuk.
Kelebihan: Desain terintegrasi dan sistem tunggal dapat memenuhi kebutuhan ukuran lebih dari 95% benda kerja. Sertifikasi tahan ledakan-memastikan sistem aman digunakan.
3, Meningkatkan proses dan menjaga kualitas
Rencana pembersihan yang dipecah
Selama tahap pembersihan kasar, sebagian besar bubuk dihilangkan dengan cepat menggunakan-penyemprotan bertekanan tinggi (dengan tingkat pemulihan sekitar 80%).
Tahap pembersihan halus: Fluidisasi ultrasonik atau getaran digunakan untuk menghilangkan sisa bubuk (dengan tingkat pemulihan lebih dari 95%).
Tahap verifikasi: Gunakan CT scan atau endoskopi untuk memastikan pori-pori bersih dan bebas partikel apa pun.
Mendaur ulang dan menggunakan kembali bubuk
Penyaringan dan penilaian: Agar partikel besar tidak mempengaruhi kualitas cetak, urutkan bubuk yang diperoleh berdasarkan distribusi ukuran partikel (misalnya, D50<45 μm).
Pengujian komposisi: Gunakan analisis spektral untuk memeriksa apakah komposisi kimia bubuk terpisah. Hal ini akan memastikan bahwa kualitas bedak bekas sama dengan bedak segar.
Standar untuk perlindungan keselamatan
Desain yang tahan ledakan: ATEX atau IECEx harus mensertifikasi peralatan pembersih bubuk, dan harus memiliki sistem yang memantau kadar oksigen dan melepaskan tekanan dalam keadaan darurat.
Demi keselamatan Anda sendiri: Operator harus menggunakan masker N95, perlengkapan anti-statis, dan kacamata untuk mencegah debu masuk ke paru-paru atau menyentuh kulit mereka.