샌드블라스팅은 모든 금속 3D 프린팅 부품에 적합합니까?

一, 샌드블래스팅 기술의 주요 업무와 한계
1. 샌드블라스팅의 주요 목적
샌드블라스팅은 압축 공기를 사용하여 석영 모래, 다이아몬드 모래, 유리 구슬 등과 같은 연마재를 부품 표면으로 매우 빠르게 밀어냅니다. 이는 다음과 같은 효과를 갖습니다:
표면 청소: 산화물 스케일, 기름 얼룩, 융합되지 않은 분말과 같은 먼지를 제거하십시오.
거칠기 제어: 연마 입자의 크기(80~240메시)와 제트 압력(0.2~0.8MPa)을 변경하여 표면 거칠기(Ra 0.8~6.3μm)를 변경합니다. 응력 해제: 충격은 인쇄 시 남은 응력을 일부 제거하고 변형 가능성을 낮추는 데 도움이 될 수 있습니다.
코팅 전처리: 코팅이 잘 붙도록 표면을 거칠게 만드는 것(예: 티타늄 합금 임플란트 표면에 수산화인회석 코팅)
2. 샌드블라스팅으로 할 수 없는 것
얇은-벽 구조 위험: 제트 압력으로 인해 벽이 얇은 부품(두께 < 0.5mm)의 모양이 변경되거나{1}}구멍이 생길 수 있습니다. 복잡한 와동 치료의 사각지대: 직경 2mm 미만의 구멍이나 내부 채널에 들어가기 어렵고 남은 분말은 화학적으로 세척해야 합니다.
표면 손상 위험: 탄화규소와 같은 단단한 연마재는 알루미늄 합금과 같은 연한 금속의 표면을 긁을 수 있습니다.
정확도 손실: 샌드블라스팅을 너무 많이 하면 스레드나 미세 구조와 같은 미세한 부품이 손상될 수 있으며, 이는 나중에 CNC 가공으로 수정해야 합니다.
2, 샌드블라스팅의 유용성에 대한 재료 특성의 영향
다양한 금속의 경도, 연성 및 산화 경향은 샌드블라스팅 공정 매개변수의 선택에 직접적인 영향을 미칩니다.
1. 티타늄 합금(Ti6Al4V)
적용성 : 매우 견고하고 녹이 슬지 않아 항공엔진 블레이드 및 정형외과용 임플란트 소재로 최적입니다. 샌드블라스팅은 표면 산화물 스케일을 제거하고 코팅이 더 잘 붙도록 할 수 있습니다.
프로세스 최적화:
연마재 선택: 표면 긁힘을 방지하려면 탄화 규소 대신 유리 구슬이나 알루미나 모래를 사용하십시오.
압력 제어: 얇은-벽 구조가 휘어지는 것을 방지하려면 스프레이 압력이 0.4MPa 미만이어야 합니다.
샌드블래스팅 후에는 내장된 연마재를 제거하기 위해 산세척(HF+HNO3)이 필요합니다. 그런 다음 표면을 연마하여 Ra로 의료용{3}}등급 마감을 얻습니다.<0.8 μ m.
2. 알루미늄 합금(AlSi10Mg)
유용성 : 가볍기 때문에 자동차 부품에 많이 활용된다. 그러나 알루미늄 합금의 표면은 산화되기 쉬우므로 샌드블라스팅은 깨끗함과 매끄러움 사이의 균형을 찾아야 합니다.
프로세스 개선:
연마재 선택: 크기가 120~180메시인 흰색 강옥 또는 석류석 모래;
피로 강도가 저하되는 것을 방지하려면 조대화가 너무 심해지지 않도록 압력을 0.3~0.5MPa로 조절해야 합니다.
재산화를 방지하려면{0}}샌드블래스팅 직후에 양극 산화 처리나 코팅 처리를 하세요.
3. 스테인레스 스틸(316L)
용도 : 녹이 슬지 않아 식품, 화학장비의 핵심 소재입니다. 샌드블라스트를 사용하면 표면을 더욱 균일하게 만들 수 있지만 아래 표면이 손상되지 않도록 주의해야 합니다.
프로세스 개선:
연마재 선택: 페라이트가 혼합물에 들어가는 것을 방지하기 위한 스테인리스 스틸 펠릿 또는 세라믹 비드;
압력 제어: 0.5–0.7 MPa, 깊은 구멍의 내부 벽을 깨끗하게 유지합니다.
시험기준 : 샌드블래스팅 후 형광침투탐상시험(PT)을 실시하여 균열이 없는지 확인해야 합니다.
4. 니켈 기반 고온- 합금(인코넬 718)
적용 가능성: 비행기 엔진의 터빈 디스크와 같이 고온에서 작동하는 부품은 매우 가혹한 조건을 처리할 수 있어야 합니다. 샌드블라스팅은 인쇄 중 응력을 완화할 수 있지만 입계 부식을 방지하는 것이 중요합니다.
프로세스 개선:
연마재를 선택하십시오: 입자 크기가 80 ~ 120 메시인 알루미나 모래 또는 탄화 규소 모래.
압력을 조절하십시오: 거친 효과를 얻으려면 0.6 ~ 0.8 MPa;
샌드블래스팅 후 표면 아래에 발생한 손상을 복구하려면 용체화 처리(1시간 동안 1080도 단열)가 필요합니다.
3, 샌드블라스트 공정에서 부품 구조가 제기하는 문제
1. 벽이 얇고-가벼운 구조
사례: 샌드블래스팅 후 특정 항공 브래킷(벽 두께 0.3mm)의 모양이 15% 변경되어 조립이 실패했습니다.
해결 방법: 저압-샌드블라스팅(0.2~0.3 MPa)과 회전 고정 장치를 사용하여 충격력을 균일하게 분산시킵니다.
기계적 손상을 방지하기 위해 대신 화학적 연마(질산 및 불산 사용) 또는 전해 연마를 사용할 수 있습니다.
2. 복잡한 루멘과 미세 다공성 구조
사례: 샌드블래스팅 후 특정 연료 노즐(내부 채널 직경 1.5mm)의 잔여 분말 막힘률이 30%에 달합니다.
해결책: 큰 입자의 분말을 제거하기 위해 진동 스크리닝이 수행됩니다.
ISO 16232-10 Class 5에 따라 캐비티 내부가 깨끗한지 확인하기 위해 샌드블라스팅과 초음파 세척(40kHz 주파수, 10분)을 함께 사용합니다.
3. 정확한 기능을 갖춘 표면
예를 들어, 샌드블라스팅 후 표면 거칠기가 Ra인 광학 금형의 매끄러움은 다음과 같습니다.<0.2 μ m was lowered to Ra 1.6 μ m, which does not match the standards for injection molding.
해결 방법: 자기유변연마(MRF) 또는 유체 연마를 사용하여{0}}미크론 미만의 정밀도를 얻으세요.
분할 처리: 샌드블래스팅은 작동하지 않는 부분을 거칠게 만드는 데에만 사용되는 반면, 수동 연마는 작동하는 부분을 매끄럽게 만드는 데만 사용됩니다.
4, 샌드블라스팅 기술의 미래
1. 스마트 컨트롤
개발: 머신 비전과 힘 피드백을 결합하고 스프레이 압력과 각도를 실시간으로 변경하여 과다 스프레이나 과소 스프레이를 방지하는 기능을 결합한 시스템입니다.
독일의 IEPCO 샌드블래스팅 기계는 폐-루프 제어에 도달하여 벽이 얇은 부품의 변형률을 0.1% 미만으로 유지할 수 있습니다.-
2. 친환경 업그레이드: 재활용 가능한 연마재(세라믹 비드 등)와 드라이아이스 샌드블래스팅을 사용하여 먼지 오염을 줄이고 잔해 제거 비용을 줄입니다.
데이터: 일반적인 방법에 비해 드라이아이스 샌드블래스팅은 에너지를 40% 적게 사용하고 REACH 규정에 부합하는 화학 잔류물을 남기지 않습니다.
3. 복합 프로세스의 통합
개발: 샌드블래스팅, 레이저 클리닝, 플라즈마 스프레이 및 기타 기술을 함께 사용하여 "거친 코팅 청소"를 위한 단일 처리를 제공합니다.
사례: "샌드블라스팅+레이저 클래딩" 절차는 특정 항공 엔진 블레이드에 사용됩니다. 이로 인해 처리 시간이 72시간에서 24시간으로 단축됩니다.