Kaip pašalinti miltelių ir alyvos likučius nuo metalinių 3D spausdintų dalių?

Tikslus aviacijos ir kosmoso laikiklis nuimamas nuo SLM konstrukcijos plokštės ir atrodo tobulai. Po trijų savaičių klientas praneša apie korozijos dėmes ant paviršiaus ir baltus likučius aušinimo skysčio kanale. Pagrindinė priežastis yra ne lydinio ar spausdinimo parametrai -, o miltelių ir apdirbimo alyvos likučiai, kurie niekada nebuvo tinkamai pašalinti vėlesnio -apdorojimo metu.

Likęs miltelių ir aliejaus užterštumas yra dvi labiausiai paplitusios ir neįvertintos kokybės problemosSLM 3D spausdinimo procesas. Jų pašalinimas nėra pernelyg sudėtingas, tačiau tam reikia tinkamos sekos, tinkamos chemijos ir tvirto patikrinimo. Tinkamas miltelių likučių pašalinimas ir alyvos užterštumo kontrolė yra būtini pramonėje, medicinoje ir kosmoso reikmėms.

Iš kur iš tikrųjų atsiranda miltelių ir aliejaus likučiai?

Miltelių likučiai atsiranda tiesiogiai iš SLM 3D spausdinimo proceso. Neišsilydžiusios arba iš dalies ištirpusios dalelės prilimpa prie paviršių, ypač esant sudėtingoms geometrijoms, pvz., vidiniuose kanaluose, grotelėse ir iškyšose.

Alyvos ir cheminių medžiagų užterštumas kyla iš tolesnių žingsnių: CNC apdirbimo (pjovimo skysčiai), vielos EDM, elektropoliravimo vonios ir bendro naudojimo (pirštinės, sandėliavimas, transportavimas).

Sudėtingos vidinės savybės sulaiko miltelius, kurių nesulaiko paprasti išoriniai paviršiai.

Pramoniniame šilumokaityje su giliais vidiniais grotelių kanalais milteliai buvo supakuoti 15 mm gylyje. Jis buvo aptiktas tik prieš -gimdymą atlikto kompiuterinės tomografijos nuskaitymo metu, išryškinant rizikąmetalinis 3D spausdinimasvidinio kanalo užterštumas.

Kodėl miltelių ir aliejaus likučiai yra didesnė problema, nei atrodo

Korozijos pagreitis: miltelių dalelės sukuria galvaninius elementus ir inicijavimo vietas.

Mechaninės problemos: likučiai trukdo prigludimui, susidėvintiems paviršiams ir judančioms dalims.

Medicinos ir (arba) maisto{0}}kontakto rizika: dalelių migracija ir cheminis išplovimas gali sukelti biologinio suderinamumo sutrikimus.

Proceso trukdžiai: teršalai sutrikdo pasyvavimą, dangos sukibimą ir suvirinimą.

Duomenų lentelė: užteršimo tipas ir pasekmės ir pramonė

SLM miltelių likučių korozija funkcinę dalį gali paversti įsipareigojimu.

Užteršimo supratimas prieš pasirenkant pašalinimo metodą

Atskirkite:

Milteliai: birūs, sukepinti arba įterpti.

Alyva: lengva apdirbimo alyva, sunkus pjovimo skystis arba cheminių medžiagų likučiai.

Mišrus užterštumas: Dažniausias atvejis.

Geometrijos įvertinimas yra labai svarbus - išoriniai paviršiai yra lengvi; aklinos skylės, vidiniai kanalai ir porėtos struktūros yra sudėtingi.

Duomenų lentelė: užterštumo kategorija vs sukibimas ir požiūris

Žingsnis{0}}po-žingsnis miltelių likučių pašalinimo metodai

Suspausto oro pūtimas-išjungtas - Geras pirmasis praėjimas, niekada nėra galutinis sprendimas.

Vibracinis / mechaninis maišymas - Suplaka birius įstrigusius miltelius.

Ultragarsinis valymas - Puikiai tinka giliai pašalinti (paprastai 40 kHz).

Slėginis plovimas - Vidiniams kanalams (pvz., 2–5 barų DI vandens arba inertinių dujų).

Vakuuminis{0}}ištraukimas - Naudingas uždaroms arba sudėtingoms geometrijoms.

Gamintojas, perdirbantis Ti-6Al-4V stuburo implantus, naudoja trijų pakopų protokolą (suslėgtas oras → 40 kHz ultragarsas → 3 barų DI vandens praplovimas), todėl dalelių skaičius yra mažesnis nei 50 viename cm².

Duomenų lentelė: Miltelių šalinimo efektyvumas

Žingsnis{0}}po-naftos ir cheminio užteršimo pašalinimo metodai

Riebalų šalinimas tirpikliu (IPA, acetonas) - Greitas lengvosioms alyvoms.

Šarminis vandens valymas - Darbinis arkliukas pramoniniam alyvos šalinimui.

Ultragarsas su plovikliu - Labai efektyvus, kai parametrai yra optimizuoti.

Superkritinis CO₂ - nulis- likutis, auga aukštos{2} klasės programose.

Plazminis valymas - Galutinis paviršiaus aktyvinimas.

Duomenų lentelė: Alyvos pašalinimo metodai

Medžiagos{0}}Specialūs pašalinimo protokolai

Ti-6Al-4V: jautrus oksido sluoksnis – naudokite švelnų pH (nuo neutralaus iki šiek tiek šarminio) ir venkite agresyvių cheminių medžiagų.

316L nerūdijantis plienas: žaibiškos korozijos pavojus -, po to pasyvavimas.

CoCr lydiniai: Apsaugokite paviršiaus plėvelę, kad sumažintumėte jonų išsiskyrimo riziką.

„Inconel“: gali prireikti specializuotos aukštos temperatūros{0}}chemijos.

AlSi10Mg: Venkite stiprių šarminių tirpalų.

Duomenų lentelė: medžiaga{0}}konkretūs nurodymai

Visa valymo seka - Tinkamas užsakymas

Seka yra kritinė. Rekomenduojamas srautas: Sausų miltelių pašalinimas → Riebalų šalinimas tirpikliu/vandeniniu būdu → Ultragarsinis valymas → Keli DI skalavimai → Kontroliuojamas džiovinimas → Patikra.

Tvarkykite CNC{0}}apdirbtas dalis po apdirbimo nuvalydami. Naudokite švarių patalpų protokolus medicininėms / kosmoso dalims.

Duomenų lentelė: Valymo seka pagal dalies tipą

Patikrinimas

Vizualinis + UV/baltos šviesos patikrinimas.

Dalelių skaičiaus bandymas (ISO 16232).

TOC (Total Organic Carbon) nematomiems aliejams.

Mikro-CT vidiniams kanalams.

Duomenų lentelė: Tikrinimo metodai

Taikomi reguliavimo ir pramonės standartai

ISO 16232 - Skysčių grandinės komponentų švara.

ISO 13485 - Medicinos prietaiso kokybės reikalavimai.

ASTM F{0}} AM medicininis post-apdorojimas.

VDA 19 - Automobilių dalelių švara.

FDA rekomendacijose dėl priedų gamybos pabrėžiama valymo proceso kontrolė.

Kvalifikuotos SLM 3D spausdinimo gamyklos tai dokumentuoja kaip savo kokybės sistemos dalį.

Dažnos klaidos ir kaip jų išvengti

Praleidus sausų miltelių pašalinimą prieš šlapią valymą (susidaro pasta).

Netinkamas lydinio ploviklio pH.

Nepakankamas skalavimas arba greitas džiovinimas.

Pasikliaukite tik vizualiu sudėtingų dalių patikrinimu.

Mažų{0}}kaštų tiekėjai dažnai imasi šių veiksmų.

Dažnai užduodami klausimai

Kaip pašalinti miltelių likučius nuo metalinės 3D spausdintos dalies?

Naudokite suspausto oro, vibracijos, ultragarsinio valymo ir slėgio skalavimo derinį, pritaikytą geometrijai.

Ar miltelių likučiai gali sukelti SLM spausdintų dalių koroziją?

Taip - dalelės veikia kaip korozijos pradžios vietos ir drėgmės gaudyklės.

Koks yra geriausias būdas nuriebalinti metalinę 3D spausdintą dalį?

Ultragarsinis valymas atitinkamu vandeniniu plovikliu arba tirpikliu, po kurio kruopščiai nuplaukite.

Ar ultragarsinis SLM dalių vidinių kanalų valymas veikia?

Taip, ypač su tinkamu tvirtinimu, dažnumu ir praplovimu.

Kaip patikrinti, ar metalinė 3D spausdinta dalis yra švari?

Sujunkite vizualinį patikrinimą su TOC, dalelių skaičiavimu (ISO 16232) ir kompiuterine tomografija, kur reikia.

Kokie valymo standartai taikomi metalo priedų gamybai?

ISO 16232, VDA 19, ASTM F3303 ir ISO 13485 medicinos reikmėms.