Quy trình công nghệ sản xuất phụ gia – Additive manufacturing

Categories: HÓA CHẤT
No Comments

Sản xuất các sản phẩm và phụ tùng kim loại hoặc tổng hợp chất lượng cao bằng máy in 3D yêu cầu bột nguyên chất và ổn định, do đó đặt ra yêu cầu cao đối với các thiết bị chế biến được sử dụng để tạo ra chúng. Tập đoàn Hosokawa Micron có công nghệ xử lý bột phù hợp để đáp ứng những nhu cầu đó.

Các loại máy như máy trộn, máy sấy chân không, máy xay và máy phân loại không khí đều là những ví dụ về thiết bị được phát triển đặc biệt để chế biến bột. Máy được sử dụng để loại bỏ tạp chất, các hạt kích thước nhỏ và kết tụ và tối ưu hóa chất lượng của vật liệu để phù hợp sử dụng trong quá trình in 3D.

Yêu cầu cao

Hosokawa đã nhận thấy mối quan tâm ngày càng tăng đối với các công nghệ liên quan đến sản xuất bột chất lượng cao cho các quy trình sản xuất phụ gia. Bột polyme và kim loại được sử dụng trong máy in 3D phải đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về không chỉ phân bố kích thước hạt hẹp mà còn cả tính nhất quán của hạt đối với những thứ như hình dạng và thành phần. Hosokawa đang tận dụng xu hướng này bằng cách điều chỉnh đặc biệt máy móc của mình cho các ứng dụng này.

Nguyên liệu nguyên chất

Để sản xuất nguyên liệu thô, nguyên liệu thô phải được điều hòa, kết tinh và / hoặc polyme hóa sao cho phù hợp với quy trình in 3D có độ chính xác cao. Ngoài hình cầu hoàn hảo, các hạt bột còn phải có độ giữ hình dạng cần thiết và nhiệt độ nóng chảy phù hợp. Máy trộn/ máy sấy khuấy hình nón (CPM / CPD) của Hosokawa Micron là một giải pháp lý tưởng cho bột điều hòa.

Máy trộn / Máy sấy mái chèo hình nón

Máy trộn cắt giữa này tạo điều kiện thuận lợi cho việc trộn và gia nhiệt (lên đến từ 100 đến 300 ° C) bột polyme như polyamit để cải thiện các đặc tính vật lý và hóa học của hạt như mật độ khối và độ ổn định. Điều này làm cho nó có thể tăng cường các hạt bằng cách thực hiện một bước kết tinh.

Phương pháp xử lý nhiệt

Trộn và sấy khô có thể là những quá trình khó khăn trong sản xuất và chế biến tiếp bột kim loại, đặc biệt là trong trường hợp bột hút ẩm có thể bị oxy hóa hoặc vón cục khi tiếp xúc với hơi ẩm. Tùy thuộc vào ứng dụng và tính chất vật liệu, bột có thể được xử lý nhiệt trong máy CPM / CPD hoặc máy trộn/ máy sấy chân không Nauta, kể cả trong môi trường trơ ​​(argon) nếu cần. Nhờ khả năng xử lý sản phẩm cực kỳ cẩn thận cộng với mức tiêu thụ năng lượng thấp (ngay cả trong trường hợp bột kim loại có mật độ rất cao), máy trộn / máy sấy chân không Nauta mang lại giá trị gia tăng đáng kể trong lĩnh vực sản xuất phụ gia. Máy trộn Nauta cũng có thể được sử dụng để tái chế bột 3D bằng cách trộn nó với vật liệu nguyên sinh.

Giảm polyme

Một máy đặc biệt thích hợp để sản xuất bột polyme cho máy in 3D là máy nghiền pin CW Contraplex của Hosokawa Alpine, máy nghiền tác động buồng rộng làm mát bằng nitơ với hình dạng chân cắm tối ưu. Nhiệt độ có thể được điều chỉnh để có thể giảm các polyme trong điều kiện tối ưu với việc sử dụng tối thiểu nitơ, giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng.

Máy nghiền pin Contraplex CW 250 II

Phân loại

Sự phân bố kích thước hạt nhỏ của polyme và bột kim loại có tầm quan trọng thiết yếu trong sản xuất phụ gia. Hosokawa Alpine cung cấp công nghệ phân loại đã được kiểm chứng cho mục đích này, bao gồm máy phân loại không khí ATP Turboplex  cho bột cực mịn. Những máy này cho phép phân biệt linh hoạt và chính xác trong phạm vi 5 đến 150 micron. Hosokawa Alpine cũng cung cấp bộ phân loại không khí TSP và TTSP  được phát triển đặc biệt để khử bụi mực. TTSP là thiết bị phân loại không khí duy nhất trên thị trường có thể tạo ra hai sự khác biệt chính xác trong cùng một máy. Điều này làm cho nó có thể vừa loại bỏ vật liệu vừa loại bỏ các hạt quá lớn trong một bước duy nhất.

Sản xuất phụ gia

Sản xuất phụ gia (AM) bao gồm nhiều công nghệ khác nhau trong đó sản phẩm hoặc thành phần được tạo ra dựa trên mô hình ba chiều kỹ thuật số và sản phẩm / thành phần được xây dựng từng lớp bằng máy in 3D.

Một số kỹ thuật in được sử dụng cho việc này bao gồm lập mô hình lắng đọng hợp nhất (FDM), kỹ thuật in lập thể (SL) và thiêu kết laser chọn lọc (SLS). Kỹ thuật SLS đặc biệt phổ biến và đòi hỏi bột phải được đặt trên một bệ và sau đó thiêu kết bằng laser thành một hình dạng nhất định. Nền tảng sau đó được hạ xuống và một lớp bột mới được phủ lên vật thể, sau đó được chiếu tia laze một lần nữa. Có một số biến thể trên SLS, bao gồm thiêu kết laser kim loại trực tiếp (DMLS) và nung chảy laser chọn lọc (SLM) cũng phù hợp cho việc in 3D các vật thể kim loại.

Thiết bị quy trình liên quan

Hosokawa Micron thiết kế và sản xuất các thiết bị và hệ thống trộn, sấy khô và kết tụ cho ngành công nghiệp chế biến bột và khối lượng lớn.

Máy sấy trục vít hình nón

Máy sấy cánh khuấy hình nón

Nghiền & phân ly

Sự phân bố kích thước hạt nhỏ của polyme và bột kim loại có tầm quan trọng thiết yếu trong sản xuất phụ gia. Hosokawa Alpine cung cấp công nghệ phân loại đã được kiểm chứng cho mục đích này, bao gồm máy phân loại không khí ATP Turboplex  cho bột cực mịn. Những máy này cho phép phân biệt linh hoạt và chính xác trong phạm vi 5 đến 150 micron. Hosokawa Alpine cũng cung cấp bộ phân loại không khí TSP và TTSP được phát triển đặc biệt để khử bụi mực. TTSP là thiết bị phân loại không khí duy nhất trên thị trường có thể tạo ra hai sự khác biệt chính xác trong cùng một máy. Điều này làm cho nó có thể vừa loại bỏ vật liệu vừa loại bỏ các hạt quá lớn trong một bước duy nhất.

Sản xuất phụ gia

Sản xuất phụ gia (AM) bao gồm nhiều công nghệ khác nhau trong đó sản phẩm hoặc thành phần được tạo ra dựa trên mô hình ba chiều kỹ thuật số và sản phẩm / thành phần được xây dựng từng lớp bằng máy in 3D.

Một số kỹ thuật in được sử dụng cho việc này bao gồm lập mô hình lắng đọng hợp nhất (FDM), kỹ thuật in lập thể (SL) và thiêu kết laser chọn lọc (SLS). Kỹ thuật SLS đặc biệt phổ biến và đòi hỏi bột phải được đặt trên một bệ và sau đó thiêu kết bằng laser thành một hình dạng nhất định. Nền tảng sau đó được hạ xuống và một lớp bột mới được phủ lên vật thể, sau đó được chiếu tia laze một lần nữa. Có một số biến thể trên SLS, bao gồm thiêu kết laser kim loại trực tiếp (DMLS) và nung chảy laser chọn lọc (SLM) cũng phù hợp cho việc in 3D các vật thể kim loại.

Your Thoughts