ADDvancing AM
غول گازی Linde تعدادی از فناوری های گاز شاخص را به نمایش خواهد گذاشت در Formnext امسال (15-18 نوامبر)، از جمله مخلوط گاز سفارشی آن که به طور خاص برای بهینه سازی چاپ در فرآیندهای همجوشی بستر پودر لیزری توسعه یافته است. راه حل های اتمیزه سازی گاز پیشگام برای تولید پودر فلز. ارائه کلید در دست آن برای کمک به تسریع استفاده از آلیاژ ویژه نیتینول، به علاوه فرصتی برای بحث محرمانه در مورد فن آوری های نوآورانه برای مبارزه با بازار قطعات تقلبی ساخته شده از افزودنی ها.
پیر فورت، معاون مدیر تولید افزودنی، لیند، گفت: «لیند مدت‌ها پیشگام در توسعه فناوری‌های نوآورانه گاز برای بهینه‌سازی فرآیندهای تولید بوده است. “در این جهان به سرعت در حال توسعه تولید مواد افزودنی، ما خوشحالیم که برخی از راه حل های پیشگامانه خود را در Formnext به نمایش می گذاریم.”
راه حل کلید در دست برای چاپ نیتینول
یک مخلوط گاز سفارشی که به طور خاص برای بهینه‌سازی نتایج چاپ در فرآیندهای همجوشی بستر پودر لیزری (LPBF) ایجاد شده است، گاز فرآیند ADDvance® Laser230 آرگون را با هلیوم ترکیب می‌کند تا رسوب مجدد ذرات، تخلخل و از دست دادن پودر را تا 20 درصد کاهش دهد. همچنین چرخه عمر چاپگر را افزایش می دهد – و با تغییرات کمتری در فیلترها مورد نیاز، در زمان نگهداری نیز صرفه جویی می شود. علاوه بر این، تشکیل دود را کاهش می دهد و زمان چرخه را تسریع می کند و فرآیند چاپ را ایمن تر می کند و هزینه هر قطعه را کاهش می دهد. این آلیاژ آگنوستیک است و برای ساخت افزودنی سازه های شبکه ایده آل است.
این آزمایشگاه Linde را قادر می‌سازد تا فناوری‌های جدیدی را برای بهبود فرآیند اتمیزه‌سازی – به ویژه افزایش عملکرد و پایداری فرآیند، توسعه دهد. Linde همچنین با تولید کنندگان پودر و OEM ها همکاری خواهد کرد تا به آنها کمک کند رفتارهای گازی خاص را روی میز آزمایش آزمایش کنند و به آنها اجازه می دهد تا نتایج را روی اتمیزرهای بزرگ خود افزایش دهند.
آزمایشگاه جدید Linde نه تنها یک نسخه در مقیاس بسیار کوچکتر (ارتفاع 1.60 متر) از یک اتمایزر معمولی است، بلکه دارای پنجره های مخصوص، نور، دوربین های پرسرعت و تصویربرداری شلایرن است.[1] امکان نظارت و ضبط داده ها از هر تغییر پارامتر گاز. این روش به معرفی فلز مذاب متکی نیست، در عوض از داده‌های فرآیند شبیه‌سازی شده برای ارائه شواهدی از رفتار گاز تحت شرایط خاص استفاده می‌کند. پارامترهای مختلفی که باید ارزیابی شوند عبارتند از نوع گاز، حجم گاز، فشار و دما، با اتمایزر مینیاتوری که می‌تواند به سرعت تغییر کند و صدها ترکیب را در عرض چند دقیقه تجزیه و تحلیل کند.
با زنجیره‌های تامین جهانی اغلب گسترده و پیچیده که صنایع تولیدی را پشتیبانی می‌کنند، قطعات تقلبی و ضعیف می‌توانند وارد این زنجیره شوند که منجر به عملکرد ضعیف قطعات – یا در بدترین موارد شکست‌های فاجعه‌بار می‌شود. Linde از بازدیدکنندگان به Formnext دعوت می کند تا درباره اینکه چگونه Linde می تواند به شناسایی قطعات تقلبی و اطمینان از قابلیت اطمینان قطعات کمک کند، به گفتگوهای محرمانه بپردازند.
آزمایشگاه میز آزمایش – که در مارس 2023 عملیاتی خواهد شد – آزمایش پارامترهای گاز در مقیاس صنعتی را برای پیشرفت درک رفتار گاز در هنگام استفاده در یک دستگاه اتمایزر پودر فلز معمولی امکان پذیر می کند. از آنجایی که فناوری های نوآورانه تولید افزودنی پیشرفت های قابل توجهی در خود فرآیند ایجاد کرده است، تقاضا برای پودرهای فلزی جدید به طور قابل توجهی افزایش یافته است.
هنگام تولید پودرهای فلزی، حجم بالایی از گاز باید با فشار بالا از طریق یک نازل تزریق شود. با استفاده از بخاری برای افزایش دمای گاز تا چند صد درجه، گاز می تواند با سرعت بیشتری در نازل حرکت کند و پودرهای ریزتر ایجاد شود یا امکان کاهش مصرف گاز فراهم شود. بخاری گازی را می توان به روز کرد و Linde یک راه حل کلید در دست شامل بخاری، پانل کنترل و منبع گاز ارائه می دهد.
حتی پس از دقیق‌ترین پاکسازی فضای اتاق چاپ، ممکن است ناخالصی‌های جزئی همچنان وجود داشته باشند. تغییرات بسیار کوچک در سطوح اکسیژن می تواند بر خواص مکانیکی آلیاژهای حساس به اکسیژن تأثیر بگذارد – از جمله پیری پودر فلز ناشی از فرآیند. دقت ADDvance O2 تجزیه و تحلیل مداوم اتمسفر گاز را فراهم می کند. با تشخیص غلظت O2 تا 10 ppm، دقت ADDvance O2 یک فرآیند پاکسازی خودکار را برای حفظ شرایط جوی بهینه آغاز می کند.
تبخیر نیکل در طول فرآیند لیزری می تواند منجر به کاهش نسبت نیکل به تیتانیوم شود و در نتیجه دمای تبدیل را افزایش دهد. علاوه بر این، دریافت اکسیژن در داخل ماده نیز می‌تواند بر دمای تبدیل تأثیر بگذارد و تأثیر منفی بر حافظه شکل و عملکرد کلی برنامه مورد نظر تأثیر بگذارد. اکسیداسیون سطح نیز می تواند مشکل ساز باشد، به این معنی که قطعه به تمیز کردن قابل توجهی پس از تولید نیاز دارد. برای جلوگیری از هر دو مشکل، کاهش میزان اکسیژن در محفظه چاپ بسیار مهم است. برای اطمینان از کنترل دقیق سطوح اکسیژن، Linde و 3D Medlab برای بهینه‌سازی فضای چاپ با استفاده از سیستم نظارت دقیق اکسیژن ADDvance O2 و مخلوط گاز فرآیند ADDvance Laser230 همکاری کرده‌اند.
اتمایزرهای استاندارد پودر فلز در حالی که اندازه بسیار زیادی دارند و نیاز به سرمایه گذاری چند میلیون دلاری دارند، برای مشاهده و تجزیه و تحلیل رفتار گاز به عنوان پارامترها نامناسب هستند.
ADDvance Sinter250 یک راه حل گازی برای جت بایندر، اتمسفر پخت را برای جلوگیری از اکسیداسیون در مدل‌سازی رسوب ذوب شده فلزی (FDM) بهینه می‌کند. Linde طیف وسیعی از گازهای بسیار مناسب را توسعه داده است – از آرگون خالص و هیدروژن گرفته تا مخلوط‌های گاز آرگون/هیدروژن ویژه برای کنترل پیشرفته جو. ADDvance® Sinter250 برای اطمینان از یکپارچگی و استحکام قطعات چاپ شده از پودر فولاد ضد زنگ ایده آل است.
نیتینول (NiTi) یک آلیاژ فلزی 50/50 نیکل و تیتانیوم با خواص منحصر به فرد از جمله فوق الاستیسیته و “اثر حافظه شکل” است، به این معنی که می تواند هنگام گرم شدن شکل خود را تغییر دهد و پس از سرد شدن به شکل اولیه خود بازگردد. تولیدکنندگان محصولات نیتینول که به طور فزاینده ای در صنایع پزشکی و دندانپزشکی برای ایمپلنت های ارتوپدی، استنت ها و قطعات ارتودنسی و در هوافضا برای پنل های خورشیدی استفاده می شود، با چالش هایی روبرو هستند زیرا ماشین کاری آنها دشوار است و طراحی محصول به ساختارهای ساده محدود می شود. علاوه بر این، ماشین‌کاری سنتی منجر به سایش بیش از حد ابزار، نیروهای برش بالا و تخریب سطح می‌شود. در حالی که تولید افزودنی پودر بستر لیزری (LBPF) آزادی طراحی و راندمان تولید بیشتری را ارائه می دهد، هنوز مشکلاتی وجود دارد که باید هنگام چاپ با نیتینول برطرف شوند.