【機床商務網欄目 科技動態】3D打印技術正在快速改變傳統的生產方式和生活方式,作為戰略性新興產業,美國、德國等發達國家高度重視并積極推廣該技術。當然我國的3D打印技術也在不斷的發展,在2017年的達沃斯論壇中國國家主席就在發表題為《共擔時代責任 共促發展》的主旨演講中就提到3D打印、人工智能等新技術不斷涌現,但尚未形成新的經濟增長點。不少專家認為,以數字化、網絡化、個性化、定制化為特點的3D打印技術為代表的新制造技術將推動第三次工業革命。
金屬零件3D打印技術作為整個3D打印體系中為前沿和有潛力的技術,是先進制造技術的重要發展方向。隨著科技發展及推廣應用的需求,利用快速成型直接制造金屬功能零件成為了快速成型主要的發展方向。那么,在進行金屬3D打印時,我們應該注意哪些安全問題呢?
一、內部缺陷較難避免
3D打印金屬零件內部缺陷是怎樣產生的呢?
3D金屬打印一般是靠激光或電子束逐層融化金屬粉末的方式制造零件,由于3D打印的金屬粉末很小,一般為15微米至100微米之間,當激光或電子束照射金屬粉末,粉末融化甚至氣化,形成氣體流動,導致成形路徑附近的粉末被沖走,可能造成臨近粉末成形時會有微小的孔隙和缺陷。
此外,打印整個過程中的熱量分布比較難控制,因此制造出的零件內有可能存在未融化粉末。再加上,激光或電子束的能量波動,粉末大小的不一致,零件本身的結構突變等等,也會通過影響熱量分布的變化,造成零件產生缺陷。
為了避免融化過程中粉末被氧化,一般需要充入惰性氣體,或者將成形艙抽真空,但惰性氣體濃度和真空腔的真空度,不會是的100%,難免會有一部分被氧化。
因此3D打印零件的內部缺陷是較難避免的,缺陷出現的地方和缺陷大小也難以控制。
二、對健康的影響
操作3D打印機,或者進行后處理的工人,需要接觸金屬粉末,這些粉末都不到100微米,能很容易地進入肺部,或者進入粘膜,造成呼吸道或者神經方面損傷。所以,一定要采取穿防護服,帶防毒面具等防護措施。
此外,金屬3D打印一般都需要惰性保護氣體,比如氬氣或氮氣,防止加工過程中粉末氧化。這些惰性氣體泄漏可能會有窒息的危險。
三、火災風險
在3D金屬加工車間,會有一些鈦、鋁、鎂等金屬粉末懸浮在空氣中,達到一定濃度后,如果遇到火源,會發生燃燒產生爆炸。粉末的粒度越小,越容易燃燒。因此金屬粉末的存儲、加工、后處理,都要避免火源和靜電。
四、網絡安全問題
3D打印需要近乎理想化的成形環境,哪怕對產品微小的改動,就會對產品造成嚴重甚至致命的影響,而這種缺陷在外形上,有時候被常規探傷手段很難發現。試想一下,大批量需要植入人體的醫療器械,或者航空用的葉片,因為黑客的刻意攻擊,修改某一點數據,或者造成激光能量波動,都可能會影響零件質量,甚至造成難以挽回的損失。
所有評論僅代表網友意見,與本站立場無關。