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金属3D打印机工作中如何控制氧气的浓度

返回列表来源:雷尼绍RENISHAW-比对仪代理厂家,供应商 发布日期: 2021.07.09 浏览:4

3D打印通常发生在密封的室内,因为该过程的许多副产物可能是有害的或有毒的。此外,要求打印中尽可能地减少

金属和大气中氧元素的接触,目前多采用惰性气体“地毯”填充室来实现。然而,一些金属粉末仍然不可避免的会与氧

接触,从而导致金属粉末内氧含量超过限定值产生杂质。随着金属3D打印机再次使用相同的粉末床,随后的打印作业将

逐渐增加杂质的量,这可能会导致各种各样的问题。

3D 打印机又称三维打印机,是一种利用快速成形技术,以数字模型文件为基础,采用金属或非金属材料(如 ABS、

PC、PA、PLA 等塑料、光敏树脂、橡胶、不锈钢、钛合金、陶瓷、混凝土等材料)制成的待成型粉末,将平铺好的

待成型粉末逐层熔化/融化,然后固化堆积成型来构造三维的实体的打印设备。

3D 打印通常发生在密封的室内,因为该过程的许多副产物可能是有害的或有毒的。3D 打印设备通过分层切片工艺,

借助激光对粉末进行烧结。此外,要求打印中尽可能地减少金属和大气中氧元素的接触,目前多采用惰性气体“地毯”

填充室来实现。然而,一些金属粉末仍然不可避免的会与氧接触,从而导致金属粉末内氧含量超过限定值产生杂质。

金属 3D 打印由于原材料为金属粉末,对零件成形的氧含量有极高的要求,为了避免粉末在成形过程中氧化,设备需

要将氧含量控制在一个极低的范围,如果成型仓内的氧气含量过高,金属3D 打印机的零件在高温作业下造成氧化严重,

打印过程中出现球化、黑烟等现象,甚至会导致打印过程中出现爆炸,造成安全隐患。

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有数据显示,当金属粉末中的氧浓度超过 200ppm 时,最终产品将显著变化。拉伸强度和延展性显示出受到大气中

杂质的影响。氢或氮气也可能引起另外的杂质,即使在非常小的浓度下也不利于构建质量最佳的 3D 打印金属物件。

随着 3D 打印机再次使用相同的粉末床,随后的打印作业将逐渐增加杂质的量,这可能会导致各种各样的问题。
但对于金属 3D 打印而言,因为打印过程中金属重熔后,元素以气体形态存在,有可能在局部生成气眼等缺陷,影

响工件致密性及力学性能。所以,对不同体系的金属粉末,氧含量均为一项重要指标,业内对该指标的一般要求在

 1500ppm 以下,也即氧元素在金属中所占的质量百分比在 0.13~0.15%之间,航空航天等特殊应用领域,客户

对此指标的要求更为严格。因此,对金属 3D 打印测氧技术工采网推荐极限电流型微量氧传感器 - SO-D0-020-

A100C,但该传感器需要和奥地利 SENSORE Electronic GmbH 极限电流氧化锆通用变送板 - GSB 配套使用。
极限电流型微量氧传感器 SO-D0-020-A100C 工作原理:因为在氧化锆电解质中电流的载体是氧离子,所以当

电压施加到氧化锆电解槽时,氧气通过氧化锆盘被抽到阳极。如果给电解槽阴极加上一个带孔的盖子,氧气流向阴

极的速率就会受到限制。受到这个速率的限制,随着所施加的电压逐渐增加,电解槽内的电流会达到饱和。这个饱

和电流被称为极限电流,它与周边环境中的氧气浓度成正比。SO-D0-020-A100C 是极限电流型氧化锆氧气传

感器,量程为 0.01%~2%,线长 1 米,最低可以检测 100ppm 的氧气,微量氧传感器 SO-D0-020-A100C 广

泛用于金属激光烧结 3D 打印机、制氮、发酵等领域。

极限电流型微量氧传感器 SO-D0-020-A100C 特点:
可以测试 100~20000ppm 的氧气浓度
高精度
多款型号呈线性特征
传感器信号对温度的依赖性小
交叉灵敏度低
使用寿命长
在多数情况下只需进行一次“单点校准”
极限电流型微量氧传感器 SO-D0-020-A100C 特性数据:

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