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选择火花OES用于金属增材制造

2023-01-11
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增材制造(或3D打印)彻底改变了组件制造。借助分层制造金属或塑料组件的能力,可以很容易地生产出具有精密公差的复杂形状产品,而不是使用减材制造方法,即从较大的零件中消减材料,如利用整块材料雕刻物件。直接金属激光烧结(DMLS)和电子束熔化(EBM)等技术为产品工程师提供了设计复杂组件的空间,而使用传统减材制造技术无法实现这些组件,或其实现成本过于昂贵。

增材制造的另一个优势是制作原型的过程简单且成本较低。您不必构建特定工具或设置昂贵的生产运行,仍可在一次性或小批量生产中减少浪费并实现高性价比。

然而,从原型制作工具到可靠制造资产的转移给3D打印带来了几项挑战,特别是在金属增材制造领域。粉末床熔融术用于制造敏感应用领域的复杂形状产品,例如用于体内植入的医疗器械或用于飞行的航空航天组件。在这些领域中,组件根本无法承受失败。 

1/ 为什么认证和化学分析非常重要?

与所有其他金属成型工艺一样,金属粉末的成分须正确,以使最终产品具有正确的特征,不仅符合规格并避免缺陷,而且符合适用的当地和法定规则。然而,了解如何满足要求、满足合格的评定程序并获得必要的认证并不容易。

应使用各种测试程序检查每批原料粉末的化学性质和均匀的粒度分布。即使对打印机进行高强度清洁,也不能排除材料混合中会出现不合格品。那么,您是依靠所购买粉末的证书来保证质量吗?如何知道3D打印后粉末是否符合规格?

值得注意的是,在多次打印过程中频繁回收粉末会使该过程容易受到外部污染,尤其是在从一种粉末转换到另一种粉末时亦如此。另一种污染源是氧气等气体,这些气体会在粉末中积聚,对化学成分和材料性质产生不利影响。此外,3D金属打印过程本身也会在零件内部产生缺陷。 

为了防止成品零件受到污染,有必要在打印前验证原料粉末以及在装运前检查成品零件的成分,从而降低废品率、提高产量,并真正利用增材制造的优势。这就是火花OES可以成为重要辅助工具的原因。

2/ OES - 新应用的成熟技术

直读光谱仪是测量3D打印零件的理想解决方案。这种元素分析方法已使用了几十年,是冶金工业中分析金属和合金的重要的方法。火花光谱仪用于金属加工中的无缝质量控制,其适用范围包括废金属中的伴生元素分析、来料控制、熔炼控制、出货、制造。 

作为世界上营业额高和劳动者众多的行业之一,钢铁业非常重要。我们最近开发的直读光谱仪系列(OE系列)是分析钢铁材料的理想选择。凭借新的检测器技术,OE750能为金属分析提供优异性能。OE750可以分析超低碳钢,监测钢铁铸造过程中的氮含量,以及测定这些应用领域中的其他痕量元素。当然,这款仪器还可为重要的合金元素提供可靠的结果。


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