更好的粉末筛分,更好的回收,更好的金属3D打印

对于金属3D打印服务商来说,金属粉末的筛分可以包括3D打印前与3D打印后两个环节,而粉末的筛分与回收不仅仅关系到提高3D打印粉末原材料利用率的问题,粉末筛分的质量还关系到下一次金属3D打印的产品质量。

本期,3D科学谷通过RussellFinex公司的用户Progressive Technology如何保证增材粉末的质量的同时,极大提升粉体处理效率,来与谷友一起来领略关于粉末筛分与回收的解决方案。

block 打印前和之后的筛分

Progressive Technology通过先进的CNC设备以及金属3D打印设备,制造和生产金属部件,主要用于F1赛车市场。

根据Progressive Technology的生产经理Steve Shadwell,Progressive Technology进入F1市场从生产低技术产品开始,稳步发展到今天的水平——研发高端组件,成为F1赛车大多数团队的供应商。自四年前扩建以来,Progressive Technology制定了三个主要目标:投资和不断发展机器和生产设备;雇用和培训高技能工程师;提供全天候的生产设施以满足客户的需要。

从最初进入到为F1赛车市场提供零件制造服务开始,Progressive Technology的营收四年里已经翻了两番。为F1的大多数团队研发高端组件,全天候换班模式允许零件快速运转,公司投资最高质量的设备来优化其生产过程。反映在增材制造中,该公司持续投资于最新的科生产科技、辅助设备和材料,以确保在最短的时间内生产最高质量的产品。

ProgressiveTechnology采用粉末床选区激光熔化技术(powder bedfusion),这在生产F1赛车零部件时优势明显,例如提高零件强度,缩短生产新设计所需的研发时间,当然最大益处来自于减轻零件的重量。

该增材制造工艺的一个关键部分是用于生产零部件的粉末的处理。金属增材制造粉末如钛、铝和因科镍合金通常用于生产F1赛车的零件,确保其质量。但粉末必须在生产前检查筛分,在增材打印之后将未使用的粉末回收再筛分利用。

根据ProgressiveTechnology增材制造技术主管Dave Cooper,粉末的质量至关重要,因为它决定了材料的性能,是保证高质量产品的唯一途径。

最初,由于自动化水平不高,增材制造金属零件的整个流程非常耗费工时。但现在,Progressive Technology通过Russell AMPro Sieve Station™粉末筛分回收系统来处理粉末自动化生产,提高了工艺流程的效率和可靠性。

ProgressiveTechnology的零件通过3D打印加工的平均时间在20小时左右,因此厂商必须将停机时间最小化。随着Russell AMPro Sieve Station™粉末筛分回收系统的安装,Progressive Technology已经能够将生产率提高一倍,工时则降低一半。

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图:ProgressiveTechnology 使用Russell AMPro Sieve Station™粉末筛分回收系统筛分回收金属粉末

这种自动粉末回收系统可以应用于增材制造工艺的各个阶段。根据Dave Cooper,当Progressive Technology从供应商那里收到一批新的粉末时,进入到制造系统的第一道工艺就是通过AMPro过筛,由此检查粉末的质量,使之在进入下道工序之前剔除污染。在惰性气体保护下筛分粉末也消除了受潮的风险。在3D打印结束后,AMPro将零部件里剩余的粉末回收过筛继续进入打印流程。”

Russell AMPro SieveStation™粉末筛分回收系统的核心技术是将每一个细节都精心设计并集成在一个系统中,从而形成一个完全自动化的过程。直观的交互式用户界面汇集了系统的所有元素,并允许一个完全可编程的触屏式操作,最大限度地减少操作工的参与。

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图:RussellAMPro Sieve Station™粉末筛分回收系统的核心技术是将每一个细节都精心设计并集成在一个系统中,从而形成一个完全自动化的工艺。

根据ProgressiveTechnology,AMPro有一个非常简单的单键操作用于回收粉末,过程快速便捷,大约需要5分钟——这对于要求快速交付零件时非常有用。

block 模块化

该系统完全模块化,设计成直接集成到现有的DMSL、LMD、SLM、SLS和EBM系统的构建过程中。根据Progressive Technology,该系统未来也是可靠的,因为它可以随着生产继续发展。AMPro能够扩大和改变其控制接口,以适应新的设备,伴随生产设备不断扩增。

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图:ProgressiveTechnology使用Russell AMPro SieveStation™粉末回收系统从组件中回收未使用的金属粉末

成立于1934年的Russell Finex覆盖全球140个国家,公司总部设在英国,在比利时、美国、印度和中国设有分公司。Russell Finex与全球制造商合作,提供创新设备,以满足3D打印这个不断变化的市场的需要。Russell Finex凭借80多年的工业筛分解决方案和设备制造经验,开发了屡获殊荣的Russell AMPro Sieve Station™粉末筛分回收系统,向AM增材行业大力推广。它的标准系统适合任何粉末容器的独立单元,可用保持粉末特性的惰性气体,并且适用集成闭环粉末回收系统。

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图:创新工艺得益于RussellFinex的筛分技术,提升筛分效率

应用特点:

- 提高增材制造粉末质量:降低污染风险,保证最终粉末质量

- 降低停机时间:全自动粉末处理系统使操作工专注于其他重要工作,减少工艺制造流转时间。

- 可提升的粉末处理工艺:模块化设计可以适应未来各种生产设置和技术改造。

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