Управление порошковыми материалами на предприятиях 3D-печати: сквозной контроль всего процесса — от поступления нового порошка на склад до рециклинга старого порошка

Важность управления порошковыми материалами

В металлической 3D-печати порошковые материалы являются одной из самых крупных статей затрат, обычно составляя 30–50% стоимости детали. При этом качество порошка напрямую влияет на качество напечатанных изделий; ненадлежащее управление порошком может привести к таким серьёзным проблемам, как пористость, включения и снижение механических свойств. В этой статье системно рассматриваются методы управления порошковыми материалами по четырём аспектам: приёмка нового порошка, контроль использования, переработка старого порошка и смешивание порошков.

Приёмочный контроль нового порошка

1. Пункты входного контроля

2. Управление поставщиками

- Оценка допуска поставщика: квалификация, оборудование, система контроля качества
- Испытание небольшой партией: проверка пригодности порошка для оборудования
- Перечень квалифицированных поставщиков: поставщики, прошедшие оценку, включаются в список
- Периодический аудит: ежегодная проверка системы качества поставщика
- Оценка эффективности поставщика: поставки, качество, сервис

3. Процедура приёмки на склад

- Проверка документов поставщика: сертификат материала, отчёт об испытаниях
- Отбор проб и контроль: поочерёдная проверка по каждому пункту контроля
- Приёмка на склад после успешного контроля: наклеить складскую этикетку, внести в журнал учёта
- Обработка несоответствий: возврат или согласование решения с поставщиком
- Запись о приёмке: номер партии, количество, поставщик, результаты контроля

Контроль в процессе использования

1. Хранение порошка

- Условия хранения: сухое место, защита инертным газом (аргоном)
- Тара для хранения: герметичная тара с чёткой маркировкой
- Мониторинг среды: контроль температуры и влажности, концентрации кислорода
- Срок хранения: использовать в пределах установленного срока, по истечении срока требуется повторный контроль
- Место хранения: раздельное хранение по зонам во избежание смешивания

2. Управление выдачей

- Заявка на выдачу: заполнить ведомость выдачи, указать партию и количество
- Принцип FIFO: в первую очередь использовать порошок, поступивший раньше
- Запись выдачи: кто выдал, дата, назначение, оборудование
- Учёт остатка: регулярная инвентаризация для контроля складских запасов

3. Контроль процесса печати

- Проверка перед использованием: состояние порошка, наличие комков, загрязнений
- Контроль количества добавляемого порошка: рассчитывать по объёму печатаемых деталей, избегать излишков
- Контроль содержания кислорода: во время печати отслеживать содержание кислорода в камере построения
- Контроль температуры: регулировать температуру предварительного нагрева порошка
- Просеивание: перед каждым использованием просеивать для удаления крупных частиц и посторонних включений

4. Записи об использовании

- Номер партии использования: фиксировать партию порошка при каждой печати
- Учёт расхода: фактический расход и количество, возвращённое в переработку
- Используемое оборудование: фиксировать номер оборудования
- Время использования: время начала и окончания
- Записи об отклонениях: ненормальные ситуации с порошком в процессе печати

Переработка отработанного порошка

1. Процесс переработки

- Сбор после завершения печати: собрать несварившийся порошок
- Просеивание: через сито подходящего размера ячеек
- Магнитная сепарация: удалить возможные металлические посторонние включения
- Защищённое хранение: хранение под защитой инертного газа
- Управление маркировкой: указать исходный номер партии, дату переработки, число циклов переработки

2. Контроль переработанного порошка