آیا سندبلاست برای تمام قطعات فلزی پرینت سه بعدی مناسب است؟

一، کار اصلی و محدودیت های تکنولوژی سندبلاست
1. هدف اصلی سندبلاست
سندبلاست از هوای فشرده استفاده می کند تا مواد ساینده مانند ماسه کوارتز، ماسه الماس، دانه های شیشه ای و غیره را به سرعت بر روی سطح قطعات فشار دهد. این اثرات زیر را دارد:
تمیز کردن سطح: از شر کثیفی مانند فلس اکسید، لکه های روغنی و پودری که ذوب نشده اند خلاص شوید.
کنترل زبری: زبری سطح (Ra 0.8-6.3 μm) را با تغییر اندازه ذرات ساینده (80-240 مش) و فشار جت (0.2-0.8MPa) تغییر دهید. کاهش استرس: این ضربه می تواند به خلاص شدن از شر فشار باقی مانده از چاپ و کاهش احتمال تغییر شکل کمک کند.
پیش درمان پوشش: زبرتر کردن سطح به طوری که پوشش بهتر بچسبد (به عنوان مثال، پوشش هیدروکسی آپاتیت روی سطح ایمپلنت های آلیاژ تیتانیوم).
2. کاری که سندبلاست نمی تواند انجام دهد
خطر سازه‌های دیوار نازک-: فشار جت می‌تواند شکل را تغییر دهد یا در قسمت‌های دیوار نازک{1} سوراخ‌هایی ایجاد کند (ضخامت کمتر از 0.5 میلی‌متر). نقاط کور در درمان پیچیده حفره: به سختی وارد سوراخ ها یا کانال های داخلی با قطر کمتر از 2 میلی متر می شود و پودر باقی مانده نیاز به تمیز کردن شیمیایی دارد.
خطر آسیب سطح: ساینده های سخت مانند کاربید سیلیکون می توانند سطح فلزات نرم مانند آلیاژهای آلومینیوم را خراش دهند.
از دست دادن دقت: سندبلاست بیش از حد می تواند به قطعات ریز مانند رزوه ها و ریزساختارها آسیب برساند که بعداً باید با ماشینکاری CNC تعمیر شوند.
2، تأثیر خواص مواد بر سودمندی سندبلاست
سختی، شکل پذیری و تمایل به اکسید شدن فلزات مختلف به طور مستقیم بر انتخاب پارامترهای فرآیند سندبلاست تأثیر می گذارد:
1. آلیاژ تیتانیوم (Ti6Al4V)
کاربرد: این بهترین ماده برای تیغه های موتور هواپیما و ایمپلنت های ارتوپدی است زیرا بسیار قوی است و زنگ نمی زند. سندبلاست می تواند از شر رسوبات اکسید سطح خلاص شود و پوشش ها بهتر بچسبند.
بهینه سازی فرآیند:
انتخاب ماده ساینده: به جای کاربید سیلیکون از دانه های شیشه ای یا ماسه آلومینا برای جلوگیری از خراشیدگی سطح استفاده کنید.
کنترل فشار: برای اینکه سازه‌های دیوار نازک-خم نشوند، فشار پاشش باید کمتر از 0.4 مگاپاسکال باشد.
پس از سندبلاست، شستشوی اسیدی (HF+HNO3) برای خلاص شدن از شر ساینده های فرو رفته مورد نیاز است. سپس، سطح صیقلی می‌شود تا با Ra یک-درجه پزشکی به‌دست آید<0.8 μ m.
2. آلیاژ آلومینیوم (AlSi10Mg)
سودمندی: از آنجایی که سبک است، اغلب در قطعات خودرو استفاده می شود. اما سطح آلیاژ آلومینیوم به راحتی اکسید می شود و سندبلاست باید تعادلی بین تمیز و صاف بودن پیدا کند.
بهبود فرآیند:
انتخاب ماده ساینده: کوراندوم سفید یا ماسه گارنت با ذرات 120 تا 180 مش.
برای جلوگیری از کاهش قدرت خستگی، تنظیم فشار باید بین 0.3 تا 0.5 مگاپاسکال باشد تا درشت شدن بیش از حد بد نشود.
برای متوقف کردن{0}}اکسیداسیون مجدد، بلافاصله پس از سندبلاست، آنودایز یا پوشش دهی را انجام دهید.
3. فولاد ضد زنگ (316 لیتر)
استفاده: از آنجایی که زنگ نمی زند، یک ماده کلیدی برای تجهیزات مواد غذایی و شیمیایی است. سندبلاست می تواند سطوح را یکدست تر کند، اما باید مراقب باشید که سطح زیرین آن آسیب نبیند.
بهبود فرآیند:
انتخاب یک ساینده: گلوله های فولادی ضد زنگ یا دانه های سرامیکی برای جلوگیری از ورود فریت به مخلوط.
کنترل فشار: 0.5-0.7 مگاپاسکال، که دیواره داخلی سوراخ عمیق را تمیز نگه می دارد.
استاندارد تست: تست نافذ فلورسانس (PT) باید پس از سندبلاست انجام شود تا از عدم وجود ترک اطمینان حاصل شود.
4. آلیاژ{1}}در دمای بالا مبتنی بر نیکل (Inconel 718)
کاربرد: قطعاتی که در دماهای بالا کار می کنند، مانند دیسک های توربین در موتورهای هواپیما، باید بتوانند شرایط بسیار سخت را تحمل کنند. سندبلاست می تواند استرس را در حین چاپ کاهش دهد، با این حال جلوگیری از خوردگی بین دانه ای مهم است.
بهبود فرآیند:
یک ماده ساینده را انتخاب کنید: ماسه آلومینا یا ماسه کاربید سیلیکون با اندازه ذرات 80 تا 120 مش.
فشار را کنترل کنید: 0.6 تا 0.8 MPa برای به دست آوردن اثر زبری.
پس از سندبلاست، برای رفع هر گونه آسیبی که در زیر سطح ایجاد شده است، به محلول درمانی (عایق 1080 درجه به مدت 1 ساعت) نیاز است.
3، مشکلی که ساختار قطعات برای روش سندبلاست ایجاد می کند
1. سازه هایی که دارای دیواره نازک- و سبک هستند
مورد: پس از سندبلاست، یک براکت هوانوردی خاص (با ضخامت دیواره 0.3 میلی متر) تا 15 درصد تغییر شکل داد که باعث از کار افتادن مونتاژ شد.
راه حل: برای پخش یکنواخت نیروی ضربه از سندبلاست کم فشار (0.2-0.3 مگاپاسکال) و وسایل چرخشی استفاده کنید.
برای جلوگیری از آسیب مکانیکی، می توانید به جای پولیش شیمیایی (با اسید نیتریک و اسید هیدروفلوئوریک) یا پولیش الکترولیتی استفاده کنید.
2. یک لومن پیچیده و ساختار ریز متخلخل
مورد: پس از سندبلاست، میزان انسداد پودر باقیمانده یک نازل سوخت خاص (با قطر کانال داخلی 1.5 میلی متر) به 30٪ می رسد.
راه حل: برای خلاص شدن از شر پودرهای ذرات بزرگ، غربالگری ارتعاش انجام می شود.
برای اطمینان از تمیز بودن داخل حفره مطابق با ISO 16232-10 کلاس 5، از ترکیب سندبلاست و تمیز کردن اولتراسونیک (فرکانس 40 کیلوهرتز، 10 دقیقه) استفاده می کنیم.
3. سطح با عملکرد دقیق
به عنوان مثال، به دنبال سندبلاست، صافی یک قالب نوری با زبری سطح Ra<0.2 μ m was lowered to Ra 1.6 μ m, which does not match the standards for injection molding.
راه حل: از پولیش رئولوژیکی مغناطیسی (MRF) یا پرداخت سیال برای دستیابی به دقت زیر-میکرون استفاده کنید.
پردازش قطعه‌ای: سندبلاست تنها برای زبر کردن بخش‌هایی که کار نمی‌کنند استفاده می‌شود، در حالی که پرداخت دستی فقط برای صاف کردن مناطقی که کار نمی‌کنند استفاده می‌شود.
4، آینده فناوری سندبلاست
1. کنترل هوشمند
توسعه: سیستمی که بینایی ماشین و بازخورد نیرو و همچنین توانایی تغییر فشار و زاویه اسپری را در زمان واقعی برای جلوگیری از اسپری بیش از حد یا کمپاشی ترکیب می کند.
دستگاه سندبلاست IEPCO در آلمان به کنترل حلقه بسته رسیده است که می‌تواند نرخ تغییر شکل قطعات دیواره نازک- را زیر 0.1% نگه دارد.
2. ارتقا سبز: استفاده از ساینده های قابل بازیافت (مانند دانه های سرامیکی) و سندبلاست یخ خشک برای کاهش آلودگی گرد و غبار و هزینه خلاص شدن از شر زباله ها.
داده ها: در مقایسه با روش های معمولی، سندبلاست با یخ خشک 40 درصد انرژی کمتری مصرف می کند و هیچ باقیمانده شیمیایی باقی نمی گذارد، که مطابق با قوانین REACH است.
3. یکپارچه سازی فرآیندهای مرکب
توسعه: استفاده از سندبلاست، تمیز کردن لیزر، اسپری پلاسما، و سایر فناوری‌ها با هم برای ارائه یک درمان واحد برای "تمیز کردن پوشش زبر".
مورد: روش "سند بلاست + روکش لیزری" روی تیغه موتور هوانوردی خاصی استفاده می شود. به این ترتیب زمان پردازش از 72 ساعت به 24 ساعت کاهش می یابد.