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为何气力输送最能满足3D打印增材制造的粉末处理要求

  • 宏工网络部
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随着3D打印增材制造(AM)生产技术日趋成熟,对金属粉末的处理要求越来越高,需要严格的工艺流程,真空气力输送可通过复杂的装载,使用,再利用和筛选过程来清洁、安全、有效地处理这些致密金属粉末。这些包括:


1. 将新的原材料装入生产设备金属粉末的密度很高,增加了粉末气力输送的难度。由于金属粉末比重较高,通常使用叉车将粉末容器升高链接到进料斗的入口并在重力作用下出料,粉末的气力输送需在惰性气体中进行,以防止金属粉末的氧化。

2.多余物料的收集与处理随着产量的增加,当前将物料“堆放”到构建箱末端的收集料斗中的方法已经不再合适,将需要更好的收集和处理方法。

3.从生产设备内部或周围的构建区域卸出用完粉末材料。由于未使用的粉末物料占成型箱内粉末体积的85%,因此必须找到可行的方法将其移除并重新放入容器以备将来使用。当前,这是通过简单地抽吸材料并从生产设备内部进行真空气力输送系统或将构建箱移至卸货站以去除粉末来完成的。


4.筛选多余或未使用的粉体材料。需要筛选通过构建过程的所有多余金属粉末,以去除附聚物,以适合再次使用。这就需要将粉末通过气力输送到筛分站再返回到构建箱的方法。

5.将用过的和未用过的材料混合。目前正在进行许多有关将不同百分比的废旧材料与原始材料混合在一起的影响的研究,按照3D打印的趋势来看,混合的需求将呈增加的趋势,并且需要解决往返混合材料的工艺。

6.将经过混合和筛选的物料返回到AM生产设备此过程与将物料初始装入料斗的要求相同。


出于以下几个原因,真空气力输送系统是理想的解决方案:接收器很容易安装在AM生产设备上或与筛分系统配套使用;他们提供粉末的密封,保持生产环境清洁;先进的保护系统可以容纳最小点火能量值低至1mJ的而材料没有爆炸的危险。 

输送致密金属粉末时的输送系统设计具有几个关键要求:易于清洁,粉末保留量小,亚微米范围内的高质量过滤以及真空气力输送系统类型。理想地,真空气力输送系统过程应以低速度的密相气力输送完成,要求高真空度。该方法消除了输送线的磨损和稀相气力输送可能引起的金属粉末的潜在污染。它要求的真空度在15到22英寸汞柱之间,无需使用侧通道(蓄能式)泵或罗茨式装置的系统。


真空气力输送系统还具有在扩大时生产保持较小占地面积的优势。可以建立一条完整的环路,其中一条主输送线将粉末供应到多台AM生产设备的真空接收器,同时将散装物料的供应保持在单独的房间中。无需在建筑区域内使用叉车。从操作中回收的粉末被转移到筛分单元也是如此。真空气力输送系统使这些过程变得简单,因为它不需要计量阀。相反,它可以从建造箱,卸货站或溢出的区域收集物料,并将其转移到筛分中,然后进一步输送回料箱进行混合或重复使用。

最后,提高产量需要最短的下料时间,以利于下一次生产。由于颗粒和筛孔尺寸的原因,金属粉末的物理性质使这种程序变得复杂。筛分通常比实际的下料时间慢,因此需要并入缓冲料斗系统以允许独立于筛分的快速下料。

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