金属制品3D打印的精准气体控制

文章来源：布琅轲锶特发布时间：2018-08-09

Bronkhorst成功地帮助SLM SolutionsGroup AG建立了一套适宜的系统用来产生氮气保护气。

3D打印，也称叠层制造，是一种通过逐层打印的方式来构造物体的技术。与例如钻孔或铣削等通过剔除部分材料来打造产品的加工方式恰好相反。

选择性激光熔化（SLM）是先储存一层粉末，然后有选择地将部分粉末微粒通过激光加热的方式熔融在一起的3D打印技术。SLM Solutions Group AG是一家设备制造商，生产采用选择性激光熔融方式打印钢铁、铝制或钛粉金属部件的3D打印机。客户集中于航空航天、汽车和医疗&牙科领域。环绕在3D打印机金属粉末床周围的高纯度惰性气体是必须的。Bronkhorst成功地帮助SLM SolutionsGroup AG建立了一套适宜的系统用来产生氮气保护气。

Bronkhorst 装配

应用需求

在待熔融的金属粉末微粒周围营造无氧的气体氛围来防止金属在激光熔融过程中氧化是至关重要的。因此，必须施加惰性保护气体：氩气用于钢和钛；氮气用于铝。

重要议题

质量流量控制器对氮气供应的可靠运行
重复性比精准度更加重要

轮胎模具段
船舶螺丝
髋关节件
牙科假体

工艺方案

对于SLM 3D打印机的最终用户，有两种方式可以建立氮气空分：来自内部的氮气供应源（如果存在），或是作为3D打印机附件的氮气发生器。Bronkhorst参与到了后一个选择中。来自压缩空气源或者压缩机的加压空气被供给到氮气发生器，其分子筛将空气流分成两股流。除去氧气、水蒸气和氩气等成分，保留高纯度（5.0级）的氮气。

在发生器的下游，安装了Bronkhorst MASS-STREAM™ D-6300质量流量控制器来控制进入3D打印机的氮气流量。该控制器在两种操作模式下工作。在开始打印前，为了建立气体保护层，必须清洗3D打印机。为此，必须确保高达60 l/min至90 l/min的氮气流量。接下来，在打印过程中，必须提供3到10 l/min的氮气流量，以实现隔绝目的同时及时补充泄漏带来的气体损失。SLM Solutions Group AG售出的每十台至二十台3D打印机中就有一台打印机装配这种包含Bronkhorst质量流量控制器的氮气发生器。