Wie reinigt man die internen Kanäle von 3D-gedruckten Metallteilen effektiv?

一, Physikalische Reinigungstechnologie: eine Entwicklung, die in vielerlei Hinsicht von der Vibration zur Fluidisierung reicht
1. Hochdruckreinigung von beiden Seiten
Die Hochdruckstrahltechnologie verwendet Druckluft, um Metallpartikel desselben Typs zu umhüllen und die Teile aus verschiedenen Winkeln mit Impulsstrahlen zu bestrahlen. Durch die Aufprallkraft wird dann das Pulver in den Poren abgelöst. Beispielsweise kann das Pulverreinigungssystem TCB-100 von Zhejiang Tuobo Environmental Protection Technology Co., Ltd. Kanalpulver mit einem Durchmesser von 0,5 mm oder mehr entfernen. Dies geschieht, indem das Werkstück mithilfe eines Servomotors sowie Hochdrucksprüh- und Vibrationsgeräten um 360 Grad in drei Dimensionen gedreht wird. Das System hat eine Wiederherstellungsrate von über 90 %. Diese Technologie eignet sich gut für Titan- und Aluminiumlegierungen und kann die Bearbeitungszeit eines Stücks auf weniger als 10 Minuten verkürzen.
2. Technologie zur Fluidisierung mit Vibrationen
Die Vibrationsfluidisierungstechnologie nutzt hochfrequente Vibrationen (1000–3000 Hz), um Pulverpartikel in einem fluidisierten Zustand zu halten. Dadurch wird die Reibung zwischen den Partikeln verringert und das Pulver lässt sich mithilfe des Luftstroms ablösen. Das Pulverreinigungssystem Pro-1500 von Xihao Technology verwendet eine Kombination aus einem Vibrationsgerät und einem Staubblaspistolensatz. Durch die Vibration wird das Pulver gelockert und verdichtet, anschließend wird es von Hochdruckblas- und Pulversauggeräten wieder aufgenommen. Es kann bis zu 99 % des Pulvers aus komplizierten Spiralwärmetauschern und anderen Systemen reinigen.
3. Reinigung mit Ultraschallvibrationen
Die Ultraschallreinigung nutzt den Kavitationseffekt in der Flüssigkeit, um Mikrostrahlen zu erzeugen, die auf die Oberfläche des Pulvers treffen und dessen Trennung beschleunigen. Die Ultraschallreinigung kann an präzisen Gegenständen wie medizinischen Implantaten in Alkohol oder entionisiertem Wasser durchgeführt werden, zusammen mit Multi-Band-Ultraschallwellen (28-kHz-+120kHz-Kombination), um Pulver mit unterschiedlichen Partikelgrößen abzudecken. Die Oberflächenrauheit verringert sich nach der Reinigung um mehr als 30 %.
4. Ein globales Reinigungssystem, das mit Inertgasschutz arbeitet
Für große Werkstücke, wie Teile für Flugzeuge mit einer Größe von 1500 mm, 1500 mm und 1700 mm, ist eine abgedichtete Handschuhfachkonstruktion erforderlich. Es sollte über einen vollautomatischen Inertgasschutz (wie Argon oder Stickstoff) und einen Roboterarm verfügen, der die Teile in mehreren Achsen drehen kann. Es sollte außerdem über Hochdruck-Sprüh- und Vibrationsgeräte verfügen, um die Pulverreinigung sicher und effektiv zu machen. Beispielsweise kann der rotierende Pulverreinigungstisch FS-PBS-12M von Huashu High Tech 5.000 kg Werkstücke aufnehmen und mithilfe eines vollständig geschlossenen Inertgasschutzsystems den Sauerstoffgehalt in Echtzeit überwachen, um zu verhindern, dass Pulver oxidiert und explodiert.
2, Chemische Reinigungstechnologie: eine spezifische Lösung, um das Problem des Anhaftens von Pulver zu beseitigen
1. Technologie zum Auflösen von Chemikalien
Das Oberflächentechnikunternehmen REM hat eine neue chemische Auflösungstechnologie auf den Markt gebracht, die ungeschmolzenes Pulver mithilfe präzise vorbereiteter Chemikalien, die das geschmolzene Material nicht schädigen, selektiv auflöst. Diese Methode hat bei Materialien wie Ti-6Al-4V (TC4) und IN-718 gut funktioniert, mit denen Mikrokanäle mit einer Breite von 0,5 mm gereinigt werden können. Wenn es später mit chemischem Polieren verwendet wird, kann es die Qualität der Innenoberfläche erheblich verbessern. Beispielsweise können bei der Reinigung komplizierter Spiralwärmetauscher mithilfe chemischer Lösungstechniken leicht kuchenartige Pulveragglomerate entfernt werden, ohne dass die Kanäle beschädigt werden, wie dies bei physikalischen Verfahren der Fall sein kann.
2. Zusammenarbeiten, um Chemikalien zu polieren
Beim chemischen Polieren werden saure oder alkalische Lösungen verwendet, um die Oberfläche von Objekten zu erodieren, wodurch alle verbleibenden Pulver- und Oxidschichten entfernt werden. Beispielsweise können Sie eine Mischung aus Phosphorsäure und Salpetersäure verwenden, um Teile aus Aluminiumlegierung chemisch zu polieren. Sie können auch Ultraschallschwingungen einsetzen, um das Polieren gleichmäßiger zu gestalten. Um zu verhindern, dass sich die Kanalgröße aufgrund zu starker Korrosion zu sehr verändert, müssen bei dieser Methode die Temperatur und die Konzentration der Lösung sorgfältig kontrolliert werden.
3, Vorschläge zum Vergleich und zur Auswahl von Technologien
Art der Technologie, Situationen, in denen sie eingesetzt werden kann, Vor- und Nachteile
Das Reinigen großer Werkstücke mit Hochdruckstrahlen, das schnelle Reinigen grober Kanäle, die Rückgewinnung großer Mengen Material und das Reinigen von Mikrokanälen (weniger als 0,5 mm) ist schwierig.
Reinigung komplexer Strukturen durch Vibrationsfluidisierung, Entfernung einer großen Menge Pulver aus dünnwandigen Hohlräumen, wodurch die Teile kaum beschädigt werden und die Verwendung anderer Technologien zur Behandlung von tiefem Pulver erforderlich ist
Die Ultraschallreinigung verbessert die Oberflächenqualität von Präzisionsbauteilen und medizinischen Implantaten erheblich und ist ausschließlich für Gegenstände geeignet, die in Flüssigkeiten getaucht werden können.
Mikrokanäle für die chemische Auflösungstechnologie und die Reinigung mit hochhaftenden Pulvern können Stellen reinigen, die mit physikalischen Mitteln schwer zu erreichen sind. Dies erfordert jedoch ein kostspieliges Neutralisierungsverfahren.
Die synergistische Wirkung des chemischen Polierens erhöht die Glätte von Objekten mit hohen Ansprüchen an die Oberflächenqualität erheblich. Dadurch kann sich die Größe des Kanals ändern und eine strenge Prozesskontrolle erforderlich sein.