Contaminação por pó:um perigo oculto para impressões de metal

Qualquer modelo impresso em 3D de qualidade - seja um protótipo, um modelo de exibição ou uma peça industrial - começa com um material de qualidade. Isso é especialmente importante para a impressão 3D de metal, pois as peças destinadas a indústrias como aeroespacial, defesa e automotiva devem ser fabricadas de acordo com os mais altos padrões. No entanto, os materiais usados ​​para estampas de metal ainda são muito caros e, portanto, devem ser implantados de forma inteligente para garantir que as operações permaneçam econômicas.

Uma parte importante disso é manter a pureza de todos os materiais em pó usados ​​para impressão 3D. Qualquer impressão que falhe devido à contaminação dos materiais representa tempo e dinheiro desperdiçados. No entanto, manter a pureza dos pós usados ​​para estampas de metal pode ser extremamente difícil. De fato, muitas agências não estão cientes de um problema com o pó de metal até que ele realmente cause uma falha na impressão.

Então, qual é a resposta?



O desafio contínuo de reciclar material de impressão 3D

Uma maneira de reduzir potencialmente os custos de material é reciclar o pó que sobrou sempre que possível. No entanto, embora esse conceito pareça óbvio, na prática, muitas vezes é mais fácil falar do que fazer. Ao sinterizar pós de metal, as partículas irão naturalmente formar pequenos "aglomerados" nas áreas ao redor da peça. Embora possam ser impossíveis de detectar a olho nu, eles mudarão sutilmente a consistência do tamanho da partícula do pó, o que - por sua vez - afetará a qualidade de quaisquer outras peças impressas usando esse lote de pó.

Uma abordagem para resolver esse problema é por meio da tecnologia. Por exemplo, agora estão disponíveis impressoras que colocam todo o pó restante através de um mecanismo tipo peneira após a impressão, para filtrar quaisquer grumos e manter a consistência do material tanto quanto possível. No entanto, isso ainda significa que nem todo o leito de pó pode ser reutilizado. Além disso, mesmo com peneiramento cuidadoso e renovação do leito de pó, mudanças sutis na qualidade do pó ainda ocorrerão ao longo do tempo, o que significa que ele deve ser monitorado cuidadosamente para evitar impressões malsucedidas.

Embora medidas como essa signifiquem que o pó metálico certamente possa ser reutilizado, ainda restam dúvidas se eles serão capazes de manter padrões de qualidade altos o suficiente para atender aos rígidos requisitos regulamentares em setores como aeroespacial e automotivo. A menos que as empresas de impressão e fornecedores de material possam fornecer uma garantia de ferro fundido de que o processo de reciclagem de pó é totalmente infalível, seu uso será limitado para essas indústrias. Nesses casos, a única opção viável é aceitar a despesa contínua de usar uma cama de pó virgem para cada tiragem.



Impurezas ocultas arruinam impressões de metal

Em um estudo de caso recente feito por especialistas em pó metálico LPW, uma peça de alumínio (uma turbina a gás) criada com impressão 3D foi encontrada para conter rachaduras, mesmo após várias tentativas de reimpressão da peça com configurações diferentes. Quando LPW foi trazido para conduzir uma investigação intensiva sobre o pó metálico sendo usado, descobriu-se que continha partículas de Inconel 625. Essas partículas exigiam um microscópio para ver, mas quando se agrupavam durante o processo de impressão, sua incompatibilidade com a impressão material é o que levou à formação de fissuras.

Mais tarde, descobriu-se que a contaminação tinha sido causada pelo manuseio incorreto do pó por um funcionário. A impressora 3D havia sido usada anteriormente para uma tiragem diferente que utilizava o Inconel 625, e o funcionário não seguiu o procedimento de limpeza correto antes de adicionar a cama de pó de alumínio.

A mensagem aqui é que todos os pós metálicos usados ​​para impressão 3D industrial devem ser armazenados com cuidado o tempo todo para evitar qualquer mistura inadvertida, e os procedimentos de limpeza de cada impressora devem ser seguidos à risca, especialmente ao trocar os materiais. Conforme mostrado no estudo de caso da LPW, uma vez que um pó foi contaminado, provavelmente exigirá equipamento especializado para identificar a causa e fornecer uma solução, por isso é muito melhor evitar o risco por completo.



Estabelecendo um sistema eficaz para manter a pureza de seus materiais

A contaminação por pó representa um desafio contínuo para qualquer empresa que entrega impressões de metal, então é algo que deve ser considerado cuidadosamente como parte de seus fluxos de trabalho de projeto mais amplos. Embora a tecnologia possa certamente ajudá-lo quando se trata de manter o pó metálico, ela não deve ser tratada como um substituto para o treinamento adequado e a conscientização sobre os perigos da contaminação do pó entre sua equipe.

Como em tantas áreas de manufatura aditiva, é muito melhor (e menos caro!) Evitar um problema do que resolvê-lo, portanto, esteja ciente de como seu pó está sendo armazenado e manuseado e não deixe nada ao acaso, especialmente para aplicações funcionais e industriais estampas de metal. Embora certamente represente um estágio extra em seus fluxos de trabalho, a paz de espírito extra valerá a pena.