Het belang van gasdichte warmtewisselaars in machines voor additieve metaalproductie:
Een focus op laserbundel poederbedfusie PBF-LB

 

Additive Manufacturing, ook bekend als 3D printen, heeft zich ontpopt als een baanbrekende technologie met toepassingen in verschillende industrieën. Van de vele technieken is Laser Beam Powder Bed Fusion (PBF-LB), ook wel Selective Laser Melting (SLM) genoemd, vooral opmerkelijk vanwege het vermogen om complexe en ingewikkelde metalen onderdelen te produceren. PBF-LB gaat echter gepaard met unieke uitdagingen, zoals de noodzaak van een nauwkeurige temperatuurregeling om de kwaliteit en integriteit van het eindproduct te garanderen. Gasdichte warmtewisselaars, zoals die van Becker, spelen een cruciale rol bij het aanpakken van deze uitdaging. In deze blog gaan we dieper in op waarom gasdichte warmtewisselaars onmisbaar zijn in PBF-LB toepassingen.

De basisprincipes van Laser Beam Powder Bed Fusion

Laser Powder Bed Fusion is een geavanceerde 3D printtechniek die wordt gebruikt voor additieve metaalproductie. Hierbij wordt metaalpoeder selectief gesmolten met behulp van een krachtige laser om laag voor laag complexe, volledig dichte metalen onderdelen te maken. Tijdens het PBF-LB proces is het handhaven van een gecontroleerde en uniforme temperatuur van vitaal belang om de gewenste materiaaleigenschappen en structurele integriteit van de geprinte onderdelen te garanderen.

 

De rol van warmtewisselaars in PBF-LB:

Warmtewisselaars zijn essentiële componenten in PBF-LB machines, vooral in grotere machines, omdat ze helpen bij het reguleren van de temperatuur in de bouwkamer die aanzienlijk wordt beïnvloed door warmte van verschillende kritische elementen in het systeem. Hier zijn enkele belangrijke functies die warmtewisselaars uitvoeren in metaal AM machines:

 

Laserkoeling: De krachtige lasers die gebruikt worden in PBF-LB genereren aanzienlijke hitte. Overmatige warmte kan leiden tot thermische vervormingen in het geprinte onderdeel en het printproces negatief beïnvloeden. Warmtewisselaars zijn verantwoordelijk voor het efficiënt afvoeren van de door de lasers gegenereerde warmte uit de bouwkamer van de AM-machine om de optimale bedrijfstemperatuur te behouden.

 

Poederbedkoeling: In grotere PBF-LB machines wordt de substraatplaat meestal verwarmd. Dat is een belangrijke warmtebron. Het handhaven van een stabiele temperatuur in het poederbed is echter essentieel om uniform smelten te bereiken en defecten te voorkomen. Warmtewisselaars helpen bij het regelen van de temperatuur van het inerte gas in de bouwkamer en vervolgens de temperatuur van het poederbed, wat zorgt voor consistente afdrukken van hoge kwaliteit.

Kamer koeling: PBF-LB machines werken in afgesloten kamers die gevuld zijn met inerte gassen zoals argon of stikstof om oxidatie van het metaalpoeder te voorkomen. Warmtewisselaars spelen een vitale rol bij het koelen en regelen van de temperatuur in de kamer om een gecontroleerde en stabiele printomgeving te garanderen.

 

De kritische behoefte aan gasdichte warmtewisselaars:

In PBF-LB toepassingen is het van het grootste belang om een gecontroleerde en contaminatievrije omgeving te behouden. Elke gas- of vloeistoflekkage kan onzuiverheden introduceren, de printkwaliteit aantasten en zelfs veiligheidsrisico's met zich meebrengen. Dit is waar gasdichte warmtewisselaars, zoals die van Becker (met name de RV 1.17-0-114-04, RV 1.17-0-114-05 en RV 1.17-0-114-06), uitblinken. Dit is waarom ze onmisbaar zijn:

 

Lekkagepreventie: De gasdichte warmtewisselaars van Becker zijn ontworpen om een indrukwekkend lage lekkage te hebben van <1x10-5 mbar l/s (<1x10-6 Pa m3/s) wanneer gemeten met een heliumlekdetector. Dit niveau van dichtheid zorgt ervoor dat er geen zuurstof uit de omgevingslucht, ongewenste gassen of verontreinigingen de bouwkamer binnendringen, waardoor de zuiverheid van de inerte atmosfeer en de kwaliteit van de geprinte onderdelen behouden blijven.

 

Integraal ontwerp: De gasdichte afdichting is een integraal onderdeel van de hele eenheid, wat betekent dat elk onderdeel, elke verbinding en elk verbindingspunt zorgvuldig is ontworpen om lekkage te voorkomen. Deze uitgebreide aanpak is van vitaal belang voor het handhaven van de gecontroleerde omgeving die nodig is voor een succesvol 3D printproces.

Inline installatie: De gasdichte warmtewisselaars van Becker zijn ontworpen om inline gemonteerd te worden in de gasrecirculatie kringloop van de 3D printer, waardoor ze naadloos in de workflow geïntegreerd worden. Dit vergroot niet alleen het gebruiksgemak, maar minimaliseert ook het risico op gaslekken bij aansluitpunten.

 

Waarom kiezen voor Becker?

In de wereld van metaal additieve productie, waar precisie, consistentie en kwaliteit van het grootste belang zijn, spelen gasdichte warmtewisselaars een vitale rol in het succes van Laser Beam Powder Bed Fusion PFB-LB toepassingen. De RV 1.17 serie warmtewisselaars van Becker, met hun uitzonderlijk lage lekkage en integrale ontwerp, zijn zeer geschikt om aan de strenge eisen van PBF-LB machines te voldoen. Door gaslekkage te voorkomen en een gecontroleerde omgeving te handhaven, dragen deze warmtewisselaars bij aan de productie van foutvrije metalen onderdelen van hoge kwaliteit, waardoor de mogelijkheden van additive manufacturing in diverse industrieën toenemen.

 

Make it Premium. Make it Becker.