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切换到新的脱脂液:如何衡量成功

Sirius
2020-06-15 11:17:56

    对于许多AM(增材制造)公司而言,可持续性正在影响其开展业务的方式。他们必须最大程度地减少对环境的负面影响,节约能源并保护自然资源,同时还要维护员工的福利。公司实现可持续性的一种方法是改变排胶操作中使用的溶剂。

脱脂除油

    在某些商店中,粘合剂的去除是通过蒸汽脱脂机内部的溶剂完成的。将零件浸入液体溶剂中或将其保持在溶剂蒸气中,可溶解粘合剂。溶剂具有低的表面张力和低的粘度以渗透零件,从而确保彻底脱脂。在烧结之前,溶剂几乎完全从零件中蒸发出来,防止了被捕获的溶剂气化而造成的损坏。

    历史上,正丙基溴(nPB),三氯乙烯(TCE),全氯乙烯(PERC),萜烯和碳氢化合物是用于AM脱脂的选择溶剂。但是,这些溶剂严重危害健康,安全和环境,环保机构正在实施更严格的规定,以减少对地球和工人的负面影响。

寻找更好的选择

    幸运的是,即使不是比传统的溶剂更好的剥离能力,也有新一代的脱脂流体也能脱胶。它们具有足够的侵略性,足以选择性地除去适量的粘合剂,但又足够柔和,可防止零件变形和损坏未固化的细腻基材。在许多情况下,现代脱脂液不需要购买新设备。通常,在排空并清洗现有的蒸汽脱脂剂后,就可以注入新的脱脂液,而无需花费大量的停机时间或对清洗过程进行明显的改动。

     现代脱脂液也更安全。它们是低沸点的,热稳定的且不易燃的。与TCE(100-ppm PEL)或nPB(0.1 ppm PEL)相比,新流体的PEL(允许接触限值)或OSHA指定的工作人员应接触溶剂的时间限制约为200-250 ppm。另外,大多数新的脱脂液的全球升温潜能值均低于10,臭氧消耗潜势为零,因此对环境更有利。

性能如何?

    许多新的脱脂液经过实验室测试和分析,以确保其脱脂结果与传统溶剂一样好。但是,某些AM制造商正在进行自己的性能测试。

密度测试使制造商能够测量​​从其零件中去除了多少粘合剂。原料供应商通常为公司提供“最小棕色密度”,以测量棕色零件脱脂成功率。这说明了在二次脱脂和烧结过程中允许的最大一次粘合剂量,而不会引起零件变形。

    在生坯进入炉中进行最终脱脂和烧结之前,必须达到“最小棕色密度”。初次脱脂后,部件的密度应与原料的“最小棕色密度”相匹配,该密度等于原料的密度减去初次粘合剂的密度。

    AM制造商还使用重量减轻分析来验证是否实现了正确的一次脱脂。通过比较脱脂前后的质量来确定粘合剂的去除百分比。制造商首先记录零件的初始重量,然后使用他们选择的流体将零件脱脂,让零件在记录最终重量之前完全干燥。然后通过计算重量百分比确定去除的粘合剂量。

去除粘合剂的百分比=(初始质量–最终质量)/初始质量x 100%

    尽管重量监测是确定主要粘合剂去除的最常用方法,但是它没有考虑到原料粉末的不必要损失或辅助粘合剂的去除。尽管零件的重量减少了4%,但仅此一项测量并不能表明该损失是由于粘合剂的去除还是零件表面的损坏所致。使用比重瓶进行密度测量可测量棕色部分的体积,以便计算材料的实际密度,并最终确定整体脱脂液的成功程度。

结论

    许多公司正在寻找更好的脱脂流体替代品,这些替代品将是可持续的,易于维护且对工人和环境的危害较小。对于许多希望改用更好的脱脂液的公司而言,当务之急是保持脱脂性能,而对生产量和生产率的影响最小。

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