क्या सैंडब्लास्टिंग सभी धातु 3डी मुद्रित भागों के लिए उपयुक्त है?

一, सैंडब्लास्टिंग तकनीक का मुख्य कार्य और सीमाएँ
1. सैंडब्लास्टिंग का मुख्य उद्देश्य
सैंडब्लास्टिंग में अपघर्षक पदार्थों जैसे क्वार्ट्ज रेत, हीरे की रेत, कांच के मोती और अन्य को भागों की सतह पर बहुत तेज़ी से धकेलने के लिए संपीड़ित हवा का उपयोग किया जाता है। इसके निम्नलिखित प्रभाव हैं:
सतह की सफाई: ऑक्साइड स्केल, तेल के धब्बे और पाउडर जैसी गंदगी से छुटकारा पाएं जो फ़्यूज़ नहीं हुआ है;
खुरदरेपन का नियंत्रण: अपघर्षक कणों के आकार (80-240 जाल) और जेट के दबाव (0.2-0.8एमपीए) को बदलकर सतह के खुरदरेपन (आरए 0.8-6.3 μ मीटर) को बदलें। तनाव मुक्ति: प्रभाव मुद्रण से बचे कुछ तनाव से छुटकारा पाने में मदद कर सकता है और विरूपण की संभावना को कम कर सकता है।
कोटिंग प्रीट्रीटमेंट: सतह को खुरदरा बनाना ताकि कोटिंग बेहतर तरीके से चिपक जाए (उदाहरण के लिए, टाइटेनियम मिश्र धातु प्रत्यारोपण की सतह पर हाइड्रॉक्सीपैटाइट कोटिंग)।
2. सैंडब्लास्टिंग क्या नहीं कर सकती
पतली दीवार वाली संरचनाओं का खतरा: जेट दबाव पतली दीवार वाले हिस्सों (मोटाई <0.5 मिमी) का आकार बदल सकता है या उनमें छेद कर सकता है। जटिल कैविटी उपचार में ब्लाइंड स्पॉट: 2 मिमी से कम व्यास वाले छिद्रों या आंतरिक चैनलों में जाना कठिन होता है, और बचे हुए पाउडर को रासायनिक रूप से साफ करने की आवश्यकता होती है।
सतह के क्षतिग्रस्त होने का खतरा: सिलिकॉन कार्बाइड जैसे कठोर अपघर्षक एल्यूमीनियम मिश्र धातु जैसी नरम धातुओं की सतह को खुरच सकते हैं।
सटीकता का नुकसान: बहुत अधिक सैंडब्लास्टिंग से धागे और माइक्रोस्ट्रक्चर जैसे बारीक हिस्सों को नुकसान हो सकता है, जिसे बाद में सीएनसी मशीनिंग द्वारा ठीक करने की आवश्यकता होगी।
2, सैंडब्लास्टिंग की उपयोगिता पर भौतिक गुणों का प्रभाव
विभिन्न धातुओं की कठोरता, लचीलापन और ऑक्सीकरण की प्रवृत्ति सीधे सैंडब्लास्टिंग प्रक्रिया मापदंडों की पसंद को प्रभावित करती है:
1. टाइटेनियम मिश्र धातु (Ti6Al4V)
प्रयोज्यता: यह विमानन इंजन ब्लेड और आर्थोपेडिक प्रत्यारोपण के लिए सबसे अच्छी सामग्री है क्योंकि यह बहुत मजबूत है और जंग नहीं लगता है। सैंडब्लास्टिंग से सतह ऑक्साइड स्केल से छुटकारा मिल सकता है और कोटिंग्स बेहतर चिपक सकती हैं।
प्रक्रिया का अनुकूलन:
अपघर्षक चुनना: सतह को खरोंचने से बचाने के लिए सिलिकॉन कार्बाइड के बजाय कांच के मोतियों या एल्यूमिना रेत का उपयोग करें।
दबाव नियंत्रण: पतली दीवार वाली संरचनाओं को झुकने से बचाने के लिए, स्प्रे दबाव 0.4MPa से कम होना चाहिए।
सैंडब्लास्टिंग के बाद, एम्बेडेड अपघर्षक से छुटकारा पाने के लिए एसिड वॉशिंग (HF+HNO3) की आवश्यकता होती है। फिर, रा के साथ मेडिकल ग्रेड फिनिश पाने के लिए सतह को पॉलिश किया जाता है<0.8 μ m.
2. एल्यूमीनियम मिश्र धातु (AlSi10Mg)
उपयोगिता: क्योंकि यह हल्का है, इसका उपयोग अक्सर कार के पुर्जों में किया जाता है। लेकिन एल्यूमीनियम मिश्र धातु की सतह को ऑक्सीकरण करना आसान है, और सैंडब्लास्टिंग को साफ और चिकनी होने के बीच संतुलन खोजने की आवश्यकता होती है।
प्रक्रिया में सुधार:
एक अपघर्षक चुनना: 120 से 180 जाल आकार के कणों के साथ सफेद कोरंडम या गार्नेट रेत;
थकान की ताकत को कम होने से बचाने के लिए, दबाव विनियमन 0.3 और 0.5 एमपीए के बीच होना चाहिए ताकि खुरदुरेपन को बहुत अधिक खराब होने से बचाया जा सके।
पुनः ऑक्सीकरण रोकने के लिए, सैंडब्लास्टिंग के तुरंत बाद एनोडाइजिंग या कोटिंग उपचार करें।
3. स्टेनलेस स्टील (316L)
उपयोग: क्योंकि इसमें जंग नहीं लगता, यह भोजन और रासायनिक उपकरणों के लिए एक महत्वपूर्ण सामग्री है। सैंडब्लास्टिंग से सतहों को और अधिक समतल बनाया जा सकता है, लेकिन आपको सावधान रहना होगा कि नीचे की सतह को नुकसान न पहुंचे।
प्रक्रिया में सुधार:
एक अपघर्षक चुनना: फेराइट को मिश्रण में जाने से रोकने के लिए स्टेनलेस स्टील छर्रों या सिरेमिक मोती;
दबाव का नियंत्रण: 0.5-0.7 एमपीए, जो गहरे छेद की अंदरूनी दीवार को साफ रखता है।
परीक्षण मानक: यह सुनिश्चित करने के लिए कि कोई दरार न हो, सैंडब्लास्टिंग के बाद प्रतिदीप्ति प्रवेशक परीक्षण (पीटी) अवश्य किया जाना चाहिए।
4. निकेल पर आधारित उच्च तापमान मिश्र धातु (इंकोनेल 718)
प्रयोज्यता: जो हिस्से उच्च तापमान पर काम करते हैं, जैसे हवाई जहाज के इंजन में टरबाइन डिस्क, उन्हें बहुत कठोर परिस्थितियों को संभालने में सक्षम होना चाहिए। सैंडब्लास्टिंग से छपाई के दौरान तनाव से राहत मिल सकती है, हालांकि अंतर-दानेदार जंग को रोकना महत्वपूर्ण है।
प्रक्रिया में सुधार:
एक अपघर्षक चुनें: 80 से 120 जाल के कण आकार के साथ एल्यूमिना रेत या सिलिकॉन कार्बाइड रेत।
दबाव को नियंत्रित करें: खुरदरापन प्रभाव प्राप्त करने के लिए 0.6 से 0.8 एमपीए;
सैंडब्लास्टिंग के बाद, सतह के नीचे हुई किसी भी क्षति को ठीक करने के लिए एक समाधान उपचार (1 घंटे के लिए 1080 डिग्री इन्सुलेशन) की आवश्यकता होती है।
3, सैंडब्लास्टिंग प्रक्रिया के लिए भागों की संरचना जो समस्या उत्पन्न करती है
1. ऐसी संरचनाएँ जो पतली {{1}दीवार वाली और हल्की हों
केस: सैंडब्लास्टिंग के बाद, एक विशिष्ट एविएशन ब्रैकेट (0.3 मिमी की दीवार की मोटाई के साथ) का आकार 15% बदल गया, जिससे असेंबली विफल हो गई।
समाधान: प्रभाव बल को समान रूप से फैलाने के लिए कम दबाव वाले सैंडब्लास्टिंग (0.2-0.3 एमपीए) और स्पिनिंग फिक्स्चर का उपयोग करें।
यांत्रिक क्षति से बचने के लिए, आप इसके बजाय रासायनिक पॉलिशिंग (नाइट्रिक एसिड और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के साथ) या इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग का उपयोग कर सकते हैं।
2. एक जटिल लुमेन और सूक्ष्म छिद्रयुक्त संरचना
मामला: सैंडब्लास्टिंग के बाद, एक निश्चित ईंधन नोजल (1.5 मिमी के आंतरिक चैनल व्यास के साथ) की अवशिष्ट पाउडर रुकावट दर 30% तक होती है।
समाधान: बड़े कण पाउडर से छुटकारा पाने के लिए, कंपन स्क्रीनिंग की जाती है;
यह सुनिश्चित करने के लिए कि गुहा के अंदर आईएसओ 16232-10 कक्षा 5 के अनुसार साफ है, हम सैंडब्लास्टिंग और अल्ट्रासोनिक सफाई (40 किलोहर्ट्ज़ आवृत्ति, 10 मिनट) के संयोजन का उपयोग करते हैं।
3. सटीक कार्य के साथ सतह
उदाहरण के लिए, सैंडब्लास्टिंग के बाद, रा की सतह खुरदरापन के साथ एक ऑप्टिकल मोल्ड की चिकनाई<0.2 μ m was lowered to Ra 1.6 μ m, which does not match the standards for injection molding.
समाधान: माइक्रोन से कम परिशुद्धता प्राप्त करने के लिए मैग्नेटो रियोलॉजिकल पॉलिशिंग (एमआरएफ) या तरल पॉलिशिंग का उपयोग करें;
खंडित प्रसंस्करण: सैंडब्लास्टिंग का उपयोग केवल उन हिस्सों को खुरदरा करने के लिए किया जाता है जो काम नहीं करते हैं, जबकि मैन्युअल पॉलिशिंग का उपयोग केवल उन क्षेत्रों को चिकना करने के लिए किया जाता है जो काम नहीं करते हैं।
4, सैंडब्लास्टिंग तकनीक का भविष्य
1. स्मार्ट नियंत्रण
विकास: एक प्रणाली जो मशीन विज़न और बल प्रतिक्रिया को जोड़ती है, साथ ही ओवरस्प्रे या अंडरस्प्रे से बचने के लिए वास्तविक समय में स्प्रे दबाव और कोण को बदलने की क्षमता रखती है।
जर्मनी में IEPCO सैंडब्लास्टिंग मशीन बंद लूप नियंत्रण तक पहुंच गई है, जो पतली दीवारों वाले हिस्सों की विरूपण दर को 0.1% से नीचे रख सकती है।
2. हरित उन्नयन: धूल प्रदूषण और मलबे से छुटकारा पाने की लागत को कम करने के लिए पुनर्चक्रण योग्य अपघर्षक (जैसे सिरेमिक मोती) और सूखी बर्फ सैंडब्लास्टिंग का उपयोग करना।
डेटा: सामान्य तरीकों की तुलना में, सूखी बर्फ सैंडब्लास्टिंग में 40% कम ऊर्जा का उपयोग होता है और कोई रासायनिक अवशेष नहीं निकलता है, जो REACH नियमों के अनुरूप है।
3. समग्र प्रक्रियाओं का एकीकरण
विकास: सैंडब्लास्टिंग, लेजर क्लीनिंग, प्लाज़्मा स्प्रेइंग और अन्य तकनीकों का एक साथ उपयोग करके "क्लीनिंग रफनिंग कोटिंग" के लिए एकल उपचार प्रदान किया जाता है।
केस: "सैंडब्लास्टिंग+लेजर क्लैडिंग" प्रक्रिया का उपयोग एक निश्चित विमानन इंजन ब्लेड पर किया जाता है। इससे प्रसंस्करण समय 72 घंटे से घटकर 24 घंटे हो जाता है।