根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)觀察，2021年，中國(guó)的3D打印市場(chǎng)呈現(xiàn)出三大典型發(fā)展趨勢(shì)：產(chǎn)業(yè)化、新商業(yè)模式涌現(xiàn)、金屬3D打印開(kāi)始扮演重要角色。

在金屬3D打印領(lǐng)域，大尺寸、多激光是粉末床選區(qū)激光熔化設(shè)備其中一項(xiàng)重要發(fā)展趨勢(shì)。大尺寸設(shè)備意味著更高的工作效率，可以加快在航空航天、船舶、汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用，但也對(duì)3D打印工件的質(zhì)量與精密性也提出了更高的要求，打印后處理的問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)：增材制造特性決定了粉末殘留的必然性，如何有效清理大型工件內(nèi)部殘留的粉末，成為后處理的一個(gè)重要課題。

浙江拓博環(huán)?？萍加邢薰踞槍?duì)大型粉末床激光熔化3D打印零件清粉后處理過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了相關(guān)清粉解決方案。借此，我們可以對(duì)粉末清潔（尤其是復(fù)雜大型工件）后處理進(jìn)行一定了解。

清粉-3D打印后處理重點(diǎn)環(huán)節(jié)

根據(jù)浙江拓博，3D打印零件漫長(zhǎng)的手工后處理和去粉化方法為制造商增加了不少成本。小型工件雖然可以人工進(jìn)行清理，但逃逸的粉末仍會(huì)對(duì)操作員身體健康產(chǎn)生不利的影響，更何況是大型精密工件。若想做好工件的清粉，做好以下幾點(diǎn)是關(guān)鍵。

一是人工清粉的效率和安全問(wèn)題。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜且內(nèi)部管路細(xì)密、質(zhì)量較大的工件來(lái)說(shuō)，人工清粉的技術(shù)有限，且不能通過(guò)搖動(dòng)、振動(dòng)等方法使粉末完全與工件分離，不僅清粉有難度，效率也不高。

安全問(wèn)題包括工件安全和操作工人的安全，工件安全是指若操作不當(dāng)引起工件損壞，對(duì)制造商來(lái)說(shuō)是會(huì)造成極大損失；不僅如此，清粉過(guò)程中若防護(hù)不當(dāng)，操作工人長(zhǎng)期吸入空氣中的金屬粉末，也會(huì)對(duì)健康造成極大的影響。

二是粉末回收再利用問(wèn)題。粉末處理不到位首先會(huì)造成環(huán)境污染。金屬粉末價(jià)格高昂，能在不影響粉末質(zhì)量的情況下回收再利用有助于降低金屬粉末材料的使用成本。

大工件清粉解決方案

基于以上痛點(diǎn)，浙江拓博針對(duì)解放人力、保護(hù)操作員安全、保證工件安全、提高清粉效率、粉末高效回收等多個(gè)方面做了研究與試驗(yàn)，推出面向大型工件粉末清理的TCB-100 3D打印工件清粉系統(tǒng)。

該系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域是航空航天、汽車、船舶等大型3D打印工件的內(nèi)部及隱藏空隙的清潔工作。旨在以盡可能少量的人工操作，盡多且高效地回收設(shè)備中殘留的粉末。

根據(jù)浙江拓博，通過(guò)該系統(tǒng)節(jié)省的時(shí)間高達(dá)90%，顯著減輕人力負(fù)擔(dān)，且能在惰性氣體的保護(hù)下實(shí)現(xiàn)各種清粉操作，極大的保護(hù)了設(shè)備安全。加之在密閉的空間內(nèi)操作，操作員的勞保安全也將得到有效保障。

對(duì)增材制造用戶來(lái)說(shuō)，清粉后處理的時(shí)間縮短，為用戶縮短交貨的時(shí)間，降低成本降低，提高盈利能力，都起到了積極的作用。

多管齊下，高效清粉

從負(fù)載設(shè)計(jì)上來(lái)看，大型、堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)為大型工件的清粉提供了可能性。TCB-100 3D打印工件清粉系統(tǒng)可安裝工件尺寸450x450x450(mm)，負(fù)載可達(dá)到130kg，此規(guī)格能覆蓋大部分市場(chǎng)上大型工件的清粉需求。

清粉的高效與否取決于清粉功能的設(shè)計(jì)。TCB-100針對(duì)復(fù)雜粉末路徑難處理的特性，設(shè)備通過(guò)伺服電機(jī)使工件可360度立體旋轉(zhuǎn)，這一設(shè)計(jì)在清潔具有復(fù)雜粉末路徑的工件內(nèi)部粉末時(shí)具有其優(yōu)勢(shì)?？刹捎贸绦騺?lái)進(jìn)行工件控制，也可通過(guò)符合人體工程學(xué)的搖桿來(lái)進(jìn)行控制，并且可以通過(guò)搖桿控制工件旋轉(zhuǎn)的速度。360度立體旋轉(zhuǎn)，讓粉末流動(dòng)更加可控，也能根據(jù)實(shí)際情況加以調(diào)節(jié)。

除此之外，振動(dòng)裝置和吹塵槍等套件的搭配使用，也將有助于提高設(shè)備清粉的效率。設(shè)備通過(guò)振動(dòng)裝置對(duì)工件實(shí)施振動(dòng)，從而將工件中密實(shí)的粉末被振散使其易于流動(dòng)、脫落。配有吹塵槍套件用于高壓吹掃狹小空間內(nèi)的粉末，并且設(shè)有吸粉接口，可對(duì)接吸粉設(shè)備直接將粉末回收。

經(jīng)第三方認(rèn)證的防爆性能

后處理的過(guò)程中，除了要考慮到清粉的操作性與效率，對(duì)安全性的考慮也是重中之重。3D打印工件中的金屬粉末通常都是易燃、易爆的，經(jīng)過(guò)防爆認(rèn)證的設(shè)備是引入粉末清潔系統(tǒng)時(shí)重要的考量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)浙江拓博，其TCB-100 系統(tǒng)經(jīng)過(guò)了第三方權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。

金屬粉末活性高，容易造成安全隱患，提前做好防護(hù)便能大大規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。拓博TCB-100粉末清理系統(tǒng)為提高粉末床金屬3D打印安全性所做的努力包括：全自動(dòng)惰性氣體保護(hù)，在線檢測(cè)手套箱內(nèi)氧含量、壓力，面對(duì)突發(fā)情況可快速做出反應(yīng)；全密封手套箱設(shè)計(jì)，在密封的情況下操作內(nèi)部工件；充氣密封結(jié)構(gòu)，確保手套箱的高防護(hù)及氧含量的持續(xù)保持；進(jìn)口耐磨、抗老化防靜電手套，符合防爆要求，進(jìn)一步保障操作員的安全；電器元件及PLC均采用國(guó)際一線品牌，如ABB，西門子，費(fèi)斯托等，為保障設(shè)備的高效耐用提供助力。

TCB-100粉末清理系統(tǒng)還配有系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，例如定制化全電動(dòng)叉車、吸粉設(shè)備、篩分設(shè)備等供選配，配合清粉設(shè)備完成更加高效的運(yùn)輸、清粉、篩分、回收等一系列的工作。