3Dプリンティングとしても知られる積層造形は、さまざまな産業に応用できる画期的な技術として登場しました。その多くの技術の中でも、選択的レーザー溶融（SLM）とも呼ばれるレーザービーム粉末床融合（PBF-LB）は、複雑で入り組んだ金属部品を製造する能力で特に注目されています。しかし、PBF-LBには独特の課題があり、その一つが最終製品の品質と完全性を確保するための精密な温度制御の必要性である。ベッカーが提供するような気密性の高い熱交換器は、この課題に対処する上で重要な役割を果たします。このブログでは、PBF-LBアプリケーションにおいてガスタイト熱交換器が不可欠である理由について掘り下げていきます。
レーザー粉末床融合法は、金属積層造形に使用される高度な3Dプリント技術である。これは、高出力レーザーを使用して金属粉末を選択的に溶融し、複雑で完全に高密度な金属パーツを層ごとに造形するものです。PBF-LBプロセスでは、プリント部品の望ましい材料特性と構造的完全性を確保するために、制御された均一な温度を維持することが重要です。
熱交換器は、PBF-LBマシン、特に大型マシンにおいて不可欠なコンポーネントであり、システム内の様々な重要要素からの熱の影響を大きく受けるビルドチャンバー内の温度を調整するのに役立ちます。熱交換器が金属AMマシンで果たす主な機能をいくつかご紹介します：
レーザー冷却：PBF-LBで使用される高出力レーザーは大きな熱を発生します。過剰な熱は、プリント部品の熱歪みにつながり、プリントプロセスに悪影響を及ぼします。熱交換器は、AMマシンのビルドチャンバーからレーザーによって誘発される熱を効率的に除去し、最適な動作温度を維持する役割を果たします。
パウダーベッド冷却：大型のPBF-LBマシンでは、通常、基板プレートが加熱されます。これは重要な熱源です。しかし、均一な溶融を実現し欠陥を防ぐには、パウダーベッド全体の温度を安定させることが不可欠です。熱交換器は、ビルドチャンバー内の不活性ガスの温度と、それに続くパウダーベッドの温度を調整するのに役立ち、安定した高品質のプリントを保証します。
チャンバー冷却：PBF-LBマシンは、金属粉末の酸化を防ぐため、アルゴンや窒素などの不活性ガスで満たされた密閉ビルドチャンバー内で作動します。熱交換器は、制御された安定した印刷環境を確保するため、チャンバー内の冷却と温度調整に重要な役割を果たしています。
PBF-LBアプリケーションでは、制御された汚染のない環境を維持することが最も重要です。ガスや液体が漏れると、不純物が混入し、印刷品質が損なわれ、さらには安全上の危険が生じます。そこで、ベッカーが提供するRV 1.17-0-114-04、RV 1.17-0-114-05、RV 1.17-0-114-06のようなガス密閉式熱交換器が威力を発揮します。これらが不可欠な理由は以下の通りである：
漏洩防止：ベッカーのガス密閉式熱交換器は、ヘリウムリーク検知器で測定した場合、<1x10-5mbar l/s (<1x10-6 Pa m3/s)という驚くほど低いリーク率に設計されています。このレベルの気密性により、外気からの酸素、不要なガス、汚染物質がビルドチャンバーに侵入することがなく、不活性雰囲気の純度とプリント部品の品質が保たれます。
一体型設計：ガス気密シーリングは、ユニット全体と一体化しています。つまり、すべての部品、接合部、接続部が、漏れを防ぐために綿密に設計されています。この包括的なアプローチは、3Dプリントプロセスの成功に必要な制御された環境を維持するために不可欠です。
インライン設置： ベッカーのガス密閉式熱交換器は、3Dプリンターのガス再循環閉ループ内にインラインで取り付けられるように設計されており、ワークフローにシームレスに統合されます。これにより、使い勝手が向上するだけでなく、接続箇所でのガス漏れのリスクも最小限に抑えることができます。
精度、一貫性、品質が最重要視される金属積層造形の世界では、気密性の高い熱交換器がレーザービーム粉末床融合法PFB-LBアプリケーションの成功に不可欠な役割を果たします。ベッカーのRV 1.17シリーズ熱交換器は、非常に低いリーク率と一体型設計により、PBF-LBマシンの厳しい要件を満たすのに適しています。ガス漏れを防ぎ、制御された環境を維持することで、これらの熱交換器は高品質で欠陥のない金属部品の製造に貢献し、様々な産業における積層造形の能力を向上させます。
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