La fabricación aditiva, también conocida como impresión 3D, se ha convertido en una tecnología innovadora con aplicaciones en diversos sectores. Entre sus muchas técnicas, la fusión de lecho de polvo con haz de láser (PBF-LB), también denominada fusión selectiva por láser (SLM), destaca especialmente por su capacidad para producir piezas metálicas complejas e intrincadas. Sin embargo, la PBF-LB plantea retos únicos, uno de los cuales es la necesidad de un control preciso de la temperatura para garantizar la calidad y la integridad del producto final. Los intercambiadores de calor estancos al gas, como los que ofrece Becker, desempeñan un papel crucial a la hora de afrontar este reto. En este blog, profundizaremos en por qué los intercambiadores de calor estancos al gas son indispensables en las aplicaciones PBF-LB.
La fusión de lecho de polvo por rayo láser es una técnica avanzada de impresión 3D utilizada para la fabricación aditiva de metales. Consiste en la fusión selectiva de polvo metálico mediante un láser de alta potencia para construir capa a capa piezas metálicas complejas y totalmente densas. Durante el proceso PBF-LB, mantener una temperatura controlada y uniforme es vital para garantizar las propiedades deseadas del material y la integridad estructural de los componentes impresos.
Los intercambiadores de calor son componentes esenciales en las máquinas PBF-LB, sobre todo en las más grandes, ya que ayudan a regular la temperatura en la cámara de construcción, influida significativamente por el calor de varios elementos críticos dentro del sistema. Estas son algunas de las funciones clave que realizan los intercambiadores de calor en las máquinas de AM metálica:
Refrigeración por láser: Los láseres de alta potencia utilizados en PBF-LB generan un calor considerable. Un calor excesivo puede provocar distorsiones térmicas en la pieza impresa y afectar negativamente al proceso de impresión. Los intercambiadores de calor se encargan de eliminar eficazmente el calor inducido por los láseres de la cámara de construcción de la máquina AM para mantener su temperatura óptima de funcionamiento.
Refrigeración del lecho de polvo: En las máquinas PBF-LB de mayor tamaño, la placa de sustrato suele calentarse. Se trata de una fuente de calor significativa. Sin embargo, mantener una temperatura estable en todo el lecho de polvo es esencial para lograr una fusión uniforme y evitar defectos. Los intercambiadores de calor ayudan a regular la temperatura del gas inerte en la cámara de construcción y, posteriormente, la temperatura del lecho de polvo, garantizando impresiones uniformes y de alta calidad.
Refrigeración de la cámara: Las máquinas PBF-LB funcionan dentro de cámaras de construcción selladas llenas de gases inertes como argón o nitrógeno para evitar la oxidación del polvo metálico. Los intercambiadores de calor desempeñan un papel fundamental en la refrigeración y regulación de la temperatura dentro de la cámara para garantizar un entorno de impresión controlado y estable.
En las aplicaciones PBF-LB, es primordial mantener un entorno controlado y libre de contaminación. Cualquier fuga de gas o fluido puede introducir impurezas, comprometer la calidad de impresión e incluso suponer un riesgo para la seguridad. Aquí es donde brillan los intercambiadores de calor estancos al gas, como los que ofrece Becker (concretamente, el RV 1.17-0-114-04, el RV 1.17-0-114-05 y el RV 1.17-0-114-06). He aquí por qué son indispensables:
Prevención de fugas: Los intercambiadores de calor estancos al gas de Becker están diseñados para tener un índice de fugas impresionantemente bajo de <1x10-5 mbar l/s (<1x10-6 Pa m3/s) cuando se mide con un detector de fugas de helio. Este nivel de estanqueidad garantiza que no se infiltre oxígeno del aire ambiente, gases no deseados ni contaminantes en la cámara de fabricación, preservando la pureza de la atmósfera inerte y la calidad de las piezas impresas.
Diseño integral: El sellado hermético al gas forma parte integral de la unidad completa, lo que significa que cada componente, junta y punto de conexión está meticulosamente diseñado para evitar fugas. Este enfoque integral es vital para mantener el entorno controlado necesario para el éxito del proceso de impresión 3D.
Instalación en línea: Los intercambiadores de calor estancos al gas de Becker están diseñados para montarse en línea dentro del circuito cerrado de recirculación de gas de la impresora 3D, integrándose perfectamente en el flujo de trabajo. Esto no sólo mejora la facilidad de uso, sino que también minimiza el riesgo de fugas de gas en los puntos de conexión.
En el mundo de la fabricación aditiva de metales, donde la precisión, la consistencia y la calidad son primordiales, los intercambiadores de calor estancos al gas desempeñan un papel vital para garantizar el éxito de las aplicaciones de fusión de lecho de polvo por haz de láser PFB-LB. Los intercambiadores de calor de la serie RV 1.17 de Becker, con sus índices de fuga excepcionalmente bajos y su diseño integral, son idóneos para satisfacer los estrictos requisitos de las máquinas PBF-LB. Al evitar las fugas de gas y mantener un entorno controlado, estos intercambiadores de calor contribuyen a la producción de piezas metálicas de alta calidad y sin defectos, haciendo avanzar las capacidades de la fabricación aditiva en diversas industrias.
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