La fabrication additive métallique, largement connue sous le nom d'impression 3D, a débuté comme une technologie permettant de tester et d'évaluer des modèles conceptuels et de prototyper de nouveaux composants. La fabrication additive métallique a rapidement été adoptée par les processus de fabrication, notamment grâce aux améliorations et à la disponibilité des poudres métalliques existantes et nouvelles. disponibilité des poudres métalliques existantes et nouvelles.
De plus en plus d'entreprises se tournent vers cette technologie pour produire des pièces et des produits personnalisés. Les avantages de l'utilisation de l'impression 3D pour créer des objets métalliques sont principalement des délais d'exécution plus rapides et une flexibilité accrue pour créer des structures complexes. Cette combinaison se traduit fréquemment par une meilleure performance des produits et une réduction significative des coûts. Pour s'assurer que le système de fabrication 3D fonctionne efficacement et fournit une qualité optimale, les fabricants des imprimantes 3D utilisent de nombreux capteurs et instruments de surveillance sur leurs machines. Dans cet article, nous examinons le rôle d'un analyseur d'oxygène dans l'impression 3D métal et pourquoi il est important d'en avoir un dans votre processus de fabrication additive.
Le processus d'impression 3D de métaux implique la fusion de fines couches de métaux finement pulvérisés, couche par couche, à l'aide de la technologie laser. La capacité de construire des pièces tout en minimisant le risque de présence d'impuretés est un défi majeur dans l'industrie de la fabrication additive métallique. Les imprimantes 3D métalliques alimentent généralement leur stock dans un environnement inerte pour éliminer la contamination et prévenir les problèmes de qualité. Des gaz inertes tels que l'argon peuvent être utilisés pour améliorer la qualité de la soudure ou de la liaison. Ce processus nécessite une chambre d'impression bien purgée où l'environnement est étroitement surveillé pour l'oxygène. Des niveaux élevés d'oxygène peuvent entraîner l'oxydation des poudres d'alimentation, ce qui a un impact direct sur la qualité de la pièce fabriquée en raison de la réduction de la résistance de la soudure entre les couches.
Le rôle des gaz inertes dans l'AM métallique est crucial. L'argon prévient le risque d'oxydation en extrayant et en déplaçant l'oxygène de la chambre d'impression 3D. L'argon réduit les niveaux d'oxygène à des niveaux ppm ou moins, créant ainsi un environnement parfait pour les pièces métalliques en cours de fabrication.
Un analyseur d'oxygène est utilisé pour surveiller et contrôler les niveaux d'oxygène pendant le fonctionnement de l'imprimante. La capacité à mesurer l'oxygène est importante pour détecter les changements dans l'environnement de la chambre. L'atmosphère de la chambre d'impression 3D doit rester stable pendant le processus. De petites variations de la teneur en oxygène peuvent avoir un impact négatif sur les propriétés des métaux, notamment le titane et l'aluminium. Pour les industries telles que l'aérospatiale, l'automobile et le médical, il est essentiel que la qualité du produit final ne soit pas altérée par la présence d'oxygène pendant le processus d'impression 3D de métaux.
L'argon s'est avéré être un gaz incroyablement utile dans le processus d'AM métallique, utilisé pour réduire l'oxydation et prévenir la corrosion. L'utilisation d'un analyseur d'oxygène permet non seulement de protéger les poudres et les pièces créées au cours du processus d'impression, mais il peut également être utilisé comme dispositif de sécurité sur le lieu de travail.
L'argon est beaucoup plus lourd que l'air, et il peut donc remplacer l'oxygène respirable dans un espace ou une installation fermée. En raison des propriétés incolores et inodores de l'argon, une fuite peut passer inaperçue. Un analyseur d'oxygène peut surveiller les niveaux d'oxygène en pourcentage dans un environnement et donnerait l'alerte si les niveaux d'O2 chutaient à la suite d'une fuite d'argon, protégeant ainsi le personnel.
Lors de la manipulation et du déplacement de métaux en poudre, il est important de surveiller le niveau d'oxygène dans la zone confinée. Des explosions de poussières peuvent se produire si le niveau d'oxygène dépasse la limite d'explosivité. Les récipients et les lignes de transport doivent être purgés avec un gaz inerte et la surveillance continue du niveau d'oxygène est une bonne pratique. En plus de l'oxygène, la surveillance de l'humidité dans les poudres métalliques est également importante. Les métaux en poudre humides peuvent produire de l'hydrogène et/ou de la vapeur, ce qui peut conduire à une réaction exothermique susceptible de provoquer une explosion.
L'impression 3D n'est qu'un élément du processus de fabrication additive. Il est essentiel de pouvoir surveiller les niveaux d'oxygène à chaque étape du processus de fabrication.
La garantie de pièces métalliques de haute qualité dans la fabrication additive repose également sur les activités de pré- et post-production dans le processus global. Le gaz inerte joue également un rôle important dans la production des poudres métalliques, leur stockage et leur post-traitement. La qualité de la poudre métallique est importante car elle peut avoir un impact significatif sur les propriétés physiques, notamment la résistance à la traction et la fragilité ; sans parler de son effet sur la tolérance à la chaleur ou la résistance à la corrosion.
Pour éviter la contamination du matériau de départ, les mesures sont effectuées sur les sites de production de poudre métallique. La fabrication et le stockage peuvent généralement se faire dans une atmosphère inerte, l'argon étant le gaz préféré en raison de ses propriétés. Les poudres fabriquées à partir de différents matériaux ont des caractéristiques uniques qui affectent leur comportement lorsqu'elles sont mélangées.
Plus haut dans l'article, nous avons abordé ce qui se passe dans la chambre d'impression 3D avec un gaz inerte de haute pureté créant un environnement sans oxygène. Cependant, ce n'est pas seulement pendant le processus d'impression que l'environnement doit être surveillé et maintenu. Entre les cycles d'impression, l'atmosphère est purgée.
Les impuretés peuvent rester présentes dans la chambre en raison d'une purge incomplète ou d'une mauvaise qualité du gaz. La poudre métallique elle-même peut également être à l'origine d'une impureté, qui y restera en permanence si elle n'est pas éliminée.
Alors que de plus en plus d'entreprises dans de nombreux secteurs commencent à saisir les opportunités offertes par l'impression 3D métal, il est important de tenir compte de l'importance de la qualité du produit final et de la sécurité de vos employés et de votre équipement. C'est pourquoi les analyseurs d'oxygène sont un élément indispensable de votre processus d'impression 3D métal.
En mettant en œuvre les procédures de mesure de sécurité correctes et en veillant à ce que les niveaux d'oxygène soient maintenus au niveau approprié, vous pouvez être sûr que votre produit final répondra aux attentes en matière de qualité.
At Technologies de détection des processus (PST) , nous sommes les principaux fournisseurs d'analyseurs de gaz, de capteurs d'oxygène et d'analyseurs d'humidité à l'état de traces, contribuant ainsi à apporter confiance et certitude tout au long de votre processus de fabrication additive grâce à une surveillance constante.
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