Apakah ada perbedaan dalam metode penghilangan bubuk untuk bagian cetakan logam yang terbuat dari bahan berbeda?

一, Logika yang mendasari proses penghilangan partikel didasarkan pada kualitas material.
1. Paduan titanium: aktivitas tinggi membutuhkan perlindungan dari lingkungan yang lembam
Ketika paduan titanium (seperti Ti6Al4V) menjadi panas, mereka dapat bereaksi dengan oksigen dan nitrogen untuk menghasilkan lapisan oksida yang keras dan rapuh. Ukuran partikel bubuknya biasanya berkisar antara 15 dan 53 μm, namun jika terdapat banyak bubuk kecil (<20 μm), it can clump together and leave behind more residue. When taking out powder, you should use an inert gas protection system, such the Tuobo TCB-100 explosion-proof powder cleaning equipment. This system replaces the air within the box with nitrogen or argon gas to keep the oxygen level below 50ppm and stop the powder from oxidising and catching fire on its own. To clean porous structure implants like intervertebral fusion devices, you should use 0.5–0.6MPa compressed air to wrap the same type of metal particles. This will ensure that the rate of powder removal inside the pores is at least 99.5%.
2. Stainless steel: Tidak berkarat, oleh karena itu dapat dibersihkan dengan bahan kimia.
Bubuk baja tahan karat 316L mengandung kromium, yang membuatnya tahan terhadap korosi kimia dan memungkinkannya dibersihkan dalam beberapa langkah. Misalnya, beginilah cara salah satu produsen pesawat terbang membersihkan bilah mesinnya: jet air bertekanan tinggi (15 MPa) untuk menghilangkan bubuk permukaan terlebih dahulu, lalu larutan pembersih basa (pH=11) direndam selama 2 jam untuk melarutkan bahan organik, lalu pembersihan ultrasonik (40kHz, 10 menit) untuk menghilangkan pori-pori yang tersisa, kemudian membilas dengan air murni, dan terakhir mengeringkan dengan udara panas (80 derajat ). Untuk menghindari korosi lubang, larutan pembersih harus memiliki tingkat ion klorida kurang dari 25ppm untuk komponen presisi.
3. Paduan aluminium: Titik leleh yang rendah membuatnya sulit dibersihkan secara mekanis.
Paduan aluminium AlSi10Mg meleleh hanya pada suhu 577 derajat, dan pembersihan getaran yang khas dapat dengan cepat mengubah bentuk komponen. Perusahaan EOS telah menghadirkan proses "pengikis lembut +-penghembusan suhu rendah". Selama tahap peletakan bedak, pengikis silikon (ketahanan suhu kurang dari atau sama dengan 80 derajat) digunakan untuk mengurangi percikan. Setelah pencetakan selesai, pembersihan pancaran salju CO₂ (suhu -78,5 derajat ) digunakan untuk menghilangkan bubuk melalui tumbukan partikel padat sekaligus menghindari konsentrasi tegangan termal. Agar konstruksi berdinding tipis tidak hancur, seperti sirip radiator, tekanan hembusan harus dijaga di bawah 0,2 MPa.
2, Jenis struktur mendorong berbagai jenis teknologi penghilangan partikel.
1. Struktur berpori: penyemprotan dalam satu arah dan adsorpsi alat pengisap debu bekerja bersama
Lapisan berpori pada implan ortopedi, termasuk cangkir asetabular, biasanya tebalnya kurang dari 3 mm, oleh karena itu perlu dibersihkan dari berbagai sudut. Penyemprotan dalam enam orientasi berbeda (0 derajat, 60 derajat, 120 derajat, 180 derajat, 240 derajat, dan 300 derajat) pada bangunan yang dapat dilihat akan menurunkan jumlah bubuk yang tertinggal dari 8,2mg/cm² menjadi 0,3mg/cm². Teknologi adsorpsi vakum harus digunakan bersama dengan struktur yang tidak permeabel. Sebuah perusahaan medis, misalnya, menggunakan alat pengisap serbuk bertekanan negatif (dengan tingkat vakum -80kPa) dan perlengkapan yang dapat berputar 360 derajat untuk mendapatkan tingkat pemulihan serbuk sebesar 98,7%.
2. Struktur-berdinding tipis: pembersihan dengan tekanan rendah dan dukungan terhadap struktur
Bilah mesin pesawat umumnya tebalnya kurang dari 1 mm, dan saat menghilangkan bubuk, tekanan mekanis harus dijaga. Teknologi "adsorpsi elektrostatis+panduan aliran udara" yang digunakan oleh GE bekerja seperti ini: lapisan konduktif diletakkan pada platform pencetakan, dan bubuk menempel pada permukaan lapisan melalui medan elektrostatis. Kemudian, aliran udara laminar (laju aliran 0,5 m/s) digunakan untuk meniup sepanjang permukaan bilah agar tidak bergetar. Untuk struktur rongga internal yang rumit, perlu dibuat perlengkapan yang unik. Misalnya, cakram turbin jenis tertentu memiliki poros inti yang dapat dilepas. Ini membantu bubuk keluar dengan menggunakan gaya sentrifugal yang dihasilkan poros inti saat berputar.
3. Struktur Fisik: Baik untuk mendaur ulang dan menjaga debu tetap rendah
Saat menghilangkan bubuk dari benda padat berukuran besar seperti silinder mesin mobil, Anda perlu menemukan keseimbangan antara efisiensi dan perlindungan lingkungan. Mesin pembersih bubuk ultra-besar Tuobo (beban 1000kg) menggunakan kombinasi "penyaringan getaran+klasifikasi aliran udara" untuk membersihkan bubuk. Pertama, motor getaran (frekuensi 25Hz) mengendurkan bubuk, dan kemudian pemisah siklon (memotong ukuran partikel 5 μm) mengumpulkan bubuk yang dapat digunakan. Terakhir, bag filter (efisiensi filtrasi 99,99%) menangkap debu ultrahalus. Metode ini memenuhi peraturan emisi PM2.5 dan memulihkan 95% bubuk.
3, Risiko proses mendorong peningkatan teknologi penghilangan partikel.
1. Risiko oksidasi bubuk:-sistem daur ulang loop tertutup
Setelah menggunakan bubuk paduan titanium sebanyak 15 kali, konsentrasi oksigen akan meningkat dari 0,08% menjadi 0,25%. Hal ini akan membuat bagian-bagian tersebut menjadi 40% lebih lemah dalam hal kekuatan lelah. Siemens telah menciptakan sistem pengelolaan bubuk{6}loop tertutup yang menggunakan gas inert untuk menjaga pipa pengangkut tetap aman. → Menggunakan metode difraksi laser untuk mencari ukuran partikel bubuk secara online (presisi 0,1 μm) → perlakuan penggilingan dan pengelupasan aliran udara untuk bubuk dengan ketebalan lapisan oksida lebih dari 2 μm → penyaringan ulang (ayakan 150 μm) dan digunakan kembali. Teknologi ini meningkatkan tingkat pemanfaatan bubuk menjadi 92% dan menjaga konsentrasi oksigen pada bagian-bagian tersebut kurang dari atau sama dengan 0,13%.
2. Risiko tegangan sisa: sinergi perlakuan panas untuk menghilangkan bubuk
Setelah pencetakan, tegangan sisa pada paduan berbasis nikel-Inconel 718 bisa mencapai 300 MPa. Jika Anda tidak memuat getaran dengan benar saat mengeluarkan bedak, Anda dapat dengan mudah mengalami retakan. Sebuah perusahaan dirgantara tertentu menggunakan proses "-penghilangan bubuk bersuhu rendah + perawatan penuaan". Pertama, bagian-bagian tersebut didinginkan dalam nitrogen cair pada suhu -196 derajat untuk melepaskan 50% tegangan sisa. Kemudian, hembusan tekanan rendah sebesar 0,3MPa digunakan untuk menghilangkan bubuk. Terakhir, perlakuan penuaan pada suhu 720 derajat selama 8 jam dilakukan untuk menurunkan stres lebih jauh lagi, hingga kurang dari 50MPa. Persentase kualifikasi suku cadang telah meningkat dari 78% menjadi 95% berkat pendekatan ini.
3. Risiko keamanan hayati: peraturan sanitasi peralatan medis
Implan ortopedi harus memenuhi kriteria biokompatibilitas ISO 10993, dan jika bedaknya hilang, implan tersebut harus mampu:
Sisa bubuk: 0,1mg per potong
Endotoksin dari bakteri<0.25EU/mL
Level 1 atau lebih rendah untuk reaksi sitotoksik
Perusahaan medis tertentu menggunakan tiga-proses pembersihan:
Bilas dengan air bersih (konduktivitas Kurang dari atau sama dengan 1,3 μ S/cm)
Rendam dalam etanol 75% selama 30 menit pada suhu 60 derajat.
Sterilisasi dengan etilen oksida (800 mg/L, 6 jam)
Setelah dilakukan pengujian, teknik ini dapat menjamin bahwa semua produk aman untuk keamanan hayati.