增材制造金屬3D打印過程氧濃度監控

來源：發布時間：2024-05-11

增材制造（AM），也稱為3D金屬印刷，近年來已成為工程行業的一大支柱，用于通過從3D CAD模型逐層構建零件（SLS或SLM工藝）來制造復雜的金屬形狀。該工藝使用精細的金屬粉末，這些粉末在高度受控的惰性氣氛（通常是氮氣）下通過激光以精確的方式熔化。

隨著印刷金屬市場的發展，制造商正在尋求更高的零件質量以及更大、更復雜（集成）的零件。它們還需要降低每個部件的成本（通過更高的印刷速度實現），以及達到增材制造標準（ISO、ASTM）和改進的可靠性（通過組件的EMC屏蔽實現），并向SIL2性能兼容性邁進；這些都有助于減少停機時間和減少失敗打印（這對于需要長打印時間的大型打印尤為重要）。另一個趨勢是優化所用惰性氣體的混合物（通常是氮氣、氦氣和氬氣的組合）。

為什么要監控氧氣濃度水平？

一、提高產品質量

為了確保金屬粉末不會與氧氣等污染物發生反應，AM機器的構建室充滿惰性氣體，如氬氣或氮氣。整個過程中的氧氣分析增強了質量控制，確保了制造過程中的安全。當氧氣和金屬發生反應時，可能會發生氧化，這可能導致制造故障或組件無法達到所需的質量標準。任何氧化物的間隙吸收會使焊縫變脆，并可能使部件失效。由于大多數采用AM制造方法的公司都在航空航天和汽車行業，因此在制造過程中識別和減少氧化的可能性至關重要。

二、防止安全事故發生

所有粉末，包括面粉或糖，由于表面積與體積比大，都是高度易燃的。因此，確保氧氣水平不達到允許粉末金屬燃燒或潛在引起風險是非常重要的。氧氣分析可防止這種情況發生，并確保整個AM過程的安全性。

增材制造行業氧氣分析推薦

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