อันตรายที่ซ่อนอยู่ของการพิมพ์โลหะ 3 มิติ: ผงที่ติดอยู่จะทำให้เกิดการระเบิดหรือไม่?

ชิ้นส่วนที่ผลิตโดยกระบวนการผลิตแบบเดิม (การหล่อ การปลอม ฯลฯ) จะไม่ระเบิดอย่างไรก็ตาม การระเบิดของชิ้นส่วนที่เกิดจากการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะนั้นเป็นอันตรายต่อความปลอดภัย

เมื่อใช้การพิมพ์โลหะ 3 มิติในการผลิตชิ้นส่วน ปัญหาที่ต้องให้ความสนใจในกระบวนการนี้คืออันตรายต่อความปลอดภัยอย่างไรก็ตาม เฉพาะผงที่ติดอยู่ที่ออกจากพื้นที่การผลิตด้วยชิ้นส่วนในกระบวนการของโลหะการพิมพ์ 3 มิติเท่านั้นที่จะนำมาซึ่งอันตรายด้านความปลอดภัยมากมาย

บางทีคุณอาจเคยเห็นผู้ปฏิบัติงานและช่างเทคนิคสวมเครื่องช่วยหายใจและอุปกรณ์ป้องกันภัยส่วนบุคคลทั้งนี้เนื่องจากวัตถุดิบผงโลหะที่ใช้ในระบบการพิมพ์โลหะ 3 มิติมักมีขนาดเล็กเพียงพอและสามารถหายใจเข้าและดูดซึมเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ได้ง่ายด้วยการหายใจในความเป็นจริง บางคนยังแพ้นิกเกิล ซึ่งทำให้การสูดดมผงโลหะเป็นความกังวลหลัก
คนส่วนใหญ่อาจไม่ทราบว่าเมื่อชิ้นส่วนที่ผลิตโดยเทคโนโลยีการพิมพ์โลหะ 3 มิติถูกนำออกจากห้องก่อสร้างและทำความสะอาดแล้ว ชิ้นส่วนดังกล่าวอาจยังมีวัสดุที่เป็นผงอยู่เล็กน้อยเพราะถึงแม้ส่วนโลหะจะแน่นสนิท โครงสร้างรองรับก็อาจไม่แน่น

โครงสร้างรองรับส่วนใหญ่เป็นโพรง ดังนั้นผงอาจติดอยู่ด้านในเมื่อนำส่วนประกอบออกจากแผงอาคาร ปลายด้านหนึ่งของโครงสร้างรองรับเหล่านี้อาจปล่อยผงโลหะที่ติดอยู่ในโครงสร้างรองรับออกสู่บรรยากาศนี่คือเหตุผลที่แนะนำโดยทั่วไปให้เอาพื้นผิวการก่อสร้างออกโดยการตัดลวด EDM ใต้น้ำ เพื่อให้ผงหลวมเหล่านี้ถูกปล่อยลงไปในน้ำ

หากไม่ได้นำชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติออกจากวัสดุพิมพ์โดยใช้เทคโนโลยีการประมวลผล EDM จะต้องดำเนินการทำความสะอาดรอง เช่น การดูดฝุ่น เพื่อขจัดผงฝุ่นที่ติดอยู่ในโครงสร้างรองรับอย่างไรก็ตาม ความยากในการใช้งานจริงนั้นไม่ง่ายอย่างที่คิด เนื่องจากอนุภาคผงสามารถเกาะติดกับผนังด้านในของวัสดุรองรับหรือละลายบางส่วนบนพื้นผิวของชิ้นส่วนในระหว่างการคลายความเครียดแม้ว่าชิ้นส่วนจะถูกกระแทกบนโต๊ะหลายครั้งในลักษณะที่เกินจริง แต่อาจมีผงบางส่วนที่ยังไม่ได้แกะออก

เห็นได้ชัดว่าวิธีการกำจัดแป้งฝุ่นออกจากชิ้นส่วนนั้นซับซ้อนมาก และจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการใช้เทคโนโลยีการตกแต่ง เช่น การพ่นโซดา การแมชีนนิ่งการไหลแบบกัดกร่อน (AFM) และการขัดด้วยไฟฟ้าเคมีเพื่อช่วยขจัดผงหลวมออกจากด้านใน โครงสร้างรองรับ

ในหมู่พวกเขา เทคโนโลยีการตัดเฉือนการไหลแบบกัดกร่อนเป็นวิธีการตัดเฉือนล่าสุด ซึ่งใช้สื่อการขัดถู (ส่วนผสมที่ไหลได้ผสมกับอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน) เพื่อไหลผ่านพื้นผิวของชิ้นงานภายใต้แรงกดเพื่อลบคม ลบแฟลชและเนื้อบด เพื่อลด ความคลื่นและความขรุขระของพื้นผิวชิ้นงานและบรรลุความสมบูรณ์ของการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำAFM เป็นวิธีการตัดเฉือนที่ดีที่สุดสำหรับการเก็บผิวละเอียดด้วยมือที่ซับซ้อนหรือชิ้นงานที่มีรูปร่างซับซ้อน รวมถึงชิ้นส่วนที่ยากต่อการตัดเฉือนด้วยวิธีอื่นวิธีการ AFM ยังสามารถนำไปใช้กับชิ้นงานที่ไม่พอใจกับการประมวลผลขนาดใหญ่ของลูกกลิ้ง การสั่นสะเทือน และชิ้นงานอื่นๆ ที่จะได้รับบาดเจ็บระหว่างการประมวลผลและการแยกส่วนเกิดขึ้นใหม่หลังจากการตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าหรือการตัดเฉือนด้วยลำแสงเลเซอร์ และความเค้นตกค้างที่เหลืออยู่บนพื้นผิวกลึงในกระบวนการก่อนหน้านี้สามารถขจัดออกได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การขัดด้วยไฟฟ้าเคมีเรียกอีกอย่างว่าการขัดด้วยไฟฟ้าการขัดด้วยไฟฟ้าจะนำชิ้นงานไปขัดเป็นขั้วบวกและโลหะที่ไม่ละลายน้ำเป็นขั้วลบขั้วทั้งสองจะจุ่มลงในเซลล์อิเล็กโทรไลต์พร้อมกัน และใช้กระแสตรงเพื่อสร้างการละลายของขั้วบวกแบบเฉพาะเจาะจง เพื่อให้ได้ผลของการเพิ่มความสว่างของพื้นผิวชิ้นงาน

ควรสังเกตว่าวัตถุดิบที่เป็นผงโลหะบางชนิด เช่น ไททาเนียมและอะลูมิเนียมเป็นการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเอง ซึ่งหมายความว่าจะระเบิดได้ดังนั้น เจ้าหน้าที่ตัดเฉือนมืออาชีพจึงควรระมัดระวังในการจัดการชิ้นส่วนที่ทำจากวัสดุเหล่านี้ เนื่องจากผงเหล่านี้จับโดยชิ้นส่วนอาจหลุดออกมาอีกครั้งหากลอบเข้าไปในสภาพแวดล้อมของเครื่องจักร อาจระเบิดได้ภายใต้การรวมประกายไฟหรือสภาวะอื่นๆดังนั้นควรใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษในการจัดการและหลังการประมวลผลชิ้นส่วนเหล่านี้ และก่อนอื่น ควรทำให้แน่ใจว่ามีการทำความสะอาดที่เหมาะสมหากแป้งฝุ่นตกระหว่างกระบวนการแปรรูป จะไม่สามารถแปรรูปได้

ความคืบหน้าของการทำความเข้าใจอย่างครอบคลุมและการวินิจฉัยอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับการพิมพ์โลหะ 3 มิติยังคงอยู่ในความคืบหน้าหากจำเป็น ต้องแจ้งให้นักดับเพลิงในพื้นที่ทราบล่วงหน้า เพื่อให้สามารถตอบสนองได้เร็วขึ้นในกรณีฉุกเฉิน
นอกจากนี้ เมื่อประมวลผลชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ 3 มิติบนเครื่องเจียรหรือเครื่องกลึง / กัด จะต้องแน่ใจว่าผงในส่วนเหล่านี้จะไม่ระเบิดเมื่อเกิดประกายไฟระหว่างกระบวนการ