SLM如何实现密闭清粉及内部换缸理念的重要性
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文末有彩蛋
与SLM打了几年交道,对金属机所在室内满屋灰尘深有体会,满身的金属味道,只怕洗衣机里面都有残留。当然,更难以避免的是粉末的吸入。国家至今仍没有增材制造这一职业设置,但金属打印真该列为特殊工种危险岗位,毕竟金属粉可能进入皮肤,吸入肺,进入眼睛,而激光还可能造成眼睛的直接损害。
穿成这样,就太麻烦了
基于此,如今越来越多的厂商将设备升级改造,提倡高效智能清粉系统,实现独立全密闭清粉,最大程度减少与粉末直接接触,在保证操作人员安全的同时,也提高了生产效率。当前密闭清粉系统主要分为两大类,即设备自身装配,以及附属设备制造商推出的第三方后处理系统。笔者以SLM Solution与通快为例进行介绍。
1. SLM Solution自动化处理站
SLM Solution自动化处理站实在是有意思的多,其配备的自动化供粉系统让操作人员直接沦为“观众”。。。
SLM 500自动化装备
SLM 500提供500x280x365毫米的打印室,可容纳四个700瓦的激光器同时工作,用于生产大型金属零件。这款机器配置外部供粉系统和筛粉系统,与绝大多数打印机不同的是,它可以边打印边筛粉边供粉!实现密闭清粉自不必说,单上面的特点也足以让它与众不同。
其外置的粉末筛分系统使用三条独立的输送路线:
第一条路线负责向SLM机器供应清洁的粉末(上部亮色管道)
粉末筛分后进入打印机
第二条传输路径将溢出的多余金属粉末返回到筛分装置进行筛分
余粉直接进入筛粉系统
余粉筛分
此两条路径构成循环,源源不断筛分余粉供应新粉,当粉末最终供应不足时第三条路径使用手动抽吸装置从外部贮粉装置中抽取粉末:
外部供粉
所有进入打印机的粉末都会先经过筛分,保证没有超大颗粒或异物进入烧结过程。而打印完成的操作同样智能化和清洁化,通过筛粉系统与打印机相连的抽取装置直接将成型缸内的粉末抽取进入筛粉系统。
SLM500整个系统处于惰性气体氛围的密闭环境中,与粉末完全隔离,确保了工作时最大的安全性。
2. 通快外置粉末处理系统
TruPrint 5000都具有四个缸,包括两个供粉缸、一个成型缸以及溢粉缸,设备内置的大容量粉末仓保证了激光熔化加工过程中充足的粉末储备,即使整个打印空间都被利用时也无需额外补充粉末。
TruPrint 5000四缸系统
整套装备
TruPrint工件与粉末管理系统与打印系统分开,需要通过人的操作完成粉末的筛分,虽没有SLM500展示的智能化,但也避免了人员与粉末直接接触,提高了安全性。
打印完毕叉车将成型缸送往清粉台
这套系统的操作间是完全封闭的,成型缸通过下部装入,可以避免操作人员直接接触粉末;粉末吸嘴经优化设计,使清洁复杂工件时更加方便,同时清粉台具有电动升降装置,成型缸可旋转上升,使成型缸更易进出工作台。
借助人的参与将粉末自动抽取至储料仓
而其筛粉过程是这样的:
抽取装置从清粉台抽取粉末至筛粉台
左侧收集灰渣右侧直接进入供粉缸
筛粉系统在保持粉末质量一致的同时具有非常高的筛分量,高度自动化的工作站允许无人操作。通过集成的真空管路可以从任意容器筛分,并通过称重功能按需装入所需容器。
总结
通过SLM500以及TruPrint5000的密闭清粉系统可以得出,真正实现密闭清粉,自动抽取装置非常重要。常规的SLM设备虽也可以通过关闭仓门来隔绝粉尘,但无法实现粉末的彻底清理,并且会对光学器件造成污染。
除此之外,内部换缸理念也很重要。内部换缸,具有诸多优势:
可实现不间断打印;
可实现成型缸和供粉缸快速更换;
可在冗余时间完成基板调平等准备工作;
可在外部实现清粉有效防止成型室污染;
可设计多材料粉缸,避免换粉带来的不便。
延伸阅读:
多激光无缝拼接的大尺寸粉末床激光熔化自动化设备是怎么工作的?
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原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):SLM如何实现密闭清粉及内部换缸理念的重要性