Application note A067-CM04
金屬制品3D打印的精準(zhǔn)氣體控制
| 3D打印，也稱疊層制造，是一種通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。與例如鉆孔或銑削等通過剔除部分材料來打造產(chǎn)品的加工方式恰好相反。 |
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選擇性激光熔化（SLM）是先儲存一層粉末，然后有選擇地將部分粉末微粒通過激光加熱的方式熔融在一起的3D打印技術(shù)。SLM Solutions Group AG是一家設(shè)備制造商，生產(chǎn)采用選擇性激光熔融方式打印鋼鐵、鋁制或鈦粉金屬部件的3D打印機?？蛻艏杏诤娇蘸教?、汽車和醫(yī)療&牙科領(lǐng)域。環(huán)繞在3D打印機金屬粉末床周圍的高純度惰性氣體是必須的。Bronkhorst成功地幫助SLM SolutionsGroup AG建立了一套適宜的系統(tǒng)用來產(chǎn)生氮氣保護氣。 |
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應(yīng)用要求
在待熔融的金屬粉末微粒周圍營造無氧的氣體氛圍來防止金屬在激光熔融過程中氧化是至關(guān)重要的。因此，必須施加惰性保護氣體：氬氣用于鋼和鈦；氮氣用于鋁。 |
重要議題
- 質(zhì)量流量控制器對氮氣供應(yīng)的可靠運行
- 重復(fù)性比精準(zhǔn)度更加重要
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工藝方案
對于SLM 3D打印機的最終用戶，有兩種方式可以建立氮氣空分：來自內(nèi)部的氮氣供應(yīng)源（如果存在），或是作為3D打印機附件的氮氣發(fā)生器。Bronkhorst參與到了后一個選擇中。來自壓縮空氣源或者壓縮機的加壓空氣被供給到氮氣發(fā)生器，其分子篩將空氣流分成兩股流。除去氧氣、水蒸氣和氬氣等成分，保留高純度（5.0級）的氮氣。
在發(fā)生器的下游，安裝了Bronkhorst MASS-STREAM™ D-6300質(zhì)量流量控制器來控制進入3D打印機的氮氣流量。該控制器在兩種操作模式下工作。在開始打印前，為了建立氣體保護層，必須清洗3D打印機。為此，必須確保高達60 l/min至90 l/min的氮氣流量。接下來，在打印過程中，必須提供3到10 l/min的氮氣流量，以實現(xiàn)隔絕目的同時及時補充泄漏帶來的氣體損失。SLM Solutions Group AG售出的每十臺至二十臺3D打印機中就有一臺打印機裝配這種包含Bronkhorst質(zhì)量流量控制器的氮氣發(fā)生器。 |
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