O fabrico aditivo, também conhecido como impressão 3D, surgiu como uma tecnologia inovadora com aplicações em vários sectores. Entre as suas muitas técnicas, a fusão em leito de pó com feixe de laser (PBF-LB), também conhecida como fusão selectiva a laser (SLM), é particularmente notável pela sua capacidade de produzir peças metálicas complexas e intrincadas. No entanto, a PBF-LB apresenta desafios únicos, um dos quais é a necessidade de um controlo preciso da temperatura para garantir a qualidade e a integridade do produto final. Os permutadores de calor estanques ao gás, como os oferecidos pela Becker, desempenham um papel crucial na resolução deste desafio. Neste blogue, vamos aprofundar a razão pela qual os permutadores de calor estanques ao gás são indispensáveis nas aplicações PBF-LB.
A fusão em leito de pó a laser é uma técnica avançada de impressão 3D utilizada para o fabrico de aditivos metálicos. Envolve a fusão selectiva de pó metálico utilizando um laser de alta potência para construir peças metálicas complexas e totalmente densas, camada a camada. Durante o processo PBF-LB, a manutenção de uma temperatura controlada e uniforme é vital para garantir as propriedades desejadas do material e a integridade estrutural dos componentes impressos.
Os permutadores de calor são componentes essenciais nas máquinas PBF-LB, especialmente nas máquinas maiores, uma vez que ajudam a regular a temperatura na câmara de construção, significativamente influenciada pelo calor de vários elementos críticos dentro do sistema. Eis algumas das principais funções que os permutadores de calor desempenham nas máquinas AM de metal:
Arrefecimento do laser: Os lasers de alta potência utilizados no PBF-LB geram um calor significativo. O calor excessivo pode levar a distorções térmicas na peça impressa e afetar negativamente o processo de impressão. Os permutadores de calor são responsáveis por remover eficazmente o calor induzido pelos lasers da câmara de construção da máquina AM para manter a sua temperatura de funcionamento ideal.
Arrefecimento da cama de pó: Nas máquinas PBF-LB de maiores dimensões, a placa de substrato é normalmente aquecida. Esta é uma fonte de calor significativa. No entanto, a manutenção de uma temperatura estável em todo o leito de pó é essencial para obter uma fusão uniforme e evitar defeitos. Os permutadores de calor ajudam a regular a temperatura do gás inerte na câmara de construção e, subsequentemente, a temperatura do leito de pó, garantindo impressões consistentes e de alta qualidade.
Arrefecimento da câmara: As máquinas PBF-LB funcionam em câmaras de construção seladas, cheias de gases inertes, como árgon ou nitrogénio, para evitar a oxidação do pó metálico. Os permutadores de calor desempenham um papel vital no arrefecimento e regulação da temperatura dentro da câmara para garantir um ambiente de impressão controlado e estável.
Nas aplicações PBF-LB, a manutenção de um ambiente controlado e livre de contaminação é fundamental. Qualquer vazamento de gás ou fluido pode introduzir impurezas, comprometer a qualidade da impressão e até mesmo colocar em risco a segurança. É aqui que os permutadores de calor estanques a gás, como os oferecidos pela Becker (especificamente, o RV 1.17-0-114-04, o RV 1.17-0-114-05 e o RV 1.17-0-114-06), brilham. Eis a razão pela qual são indispensáveis:
Prevenção de fugas: Os permutadores de calor estanques a gás da Becker foram concebidos para terem uma taxa de fuga impressionantemente baixa de <1x10-5 mbar l/s (<1x10-6 Pa m3/s) quando medida com um detetor de fugas de hélio. Este nível de estanquicidade assegura que nenhum oxigénio do ar ambiente, gases indesejados ou contaminantes se infiltram na câmara de construção, preservando a pureza da atmosfera inerte e a qualidade das peças impressas.
Conceção integral: A vedação estanque ao gás é parte integrante da unidade completa, o que significa que todos os componentes, juntas e pontos de ligação são meticulosamente concebidos para evitar fugas. Esta abordagem abrangente é vital para manter o ambiente controlado necessário para um processo de impressão 3D bem sucedido.
Instalação em linha: Os permutadores de calor estanques a gás da Becker foram concebidos para serem montados em linha dentro do circuito fechado de recirculação de gás da impressora 3D, integrando-se perfeitamente no fluxo de trabalho. Isto não só aumenta a facilidade de utilização, como também minimiza o risco de fugas de gás nos pontos de ligação.
No mundo do fabrico de aditivos metálicos, onde a precisão, a consistência e a qualidade são fundamentais, os permutadores de calor estanques ao gás desempenham um papel vital para garantir o sucesso das aplicações Laser Beam Powder Bed Fusion PFB-LB. A série RV 1.17 de permutadores de calor da Becker, com as suas taxas de fuga excecionalmente baixas e design integral, é adequada para cumprir os requisitos rigorosos das máquinas PBF-LB. Ao evitarem fugas de gás e ao manterem um ambiente controlado, estes permutadores de calor contribuem para a produção de peças metálicas de alta qualidade e sem defeitos, fazendo avançar as capacidades do fabrico aditivo em várias indústrias.
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