A escolha do gás e a instalação de distribuição do gás industrial são importantes para o fornecimento dos seus sistemas de impressão?
O papel dos gases na fabricação aditiva
Os pós combustíveis inferiores a 500 micron podem provocar uma explosão.
De entre o grande número de aplicações dos gases, o papel mais importante é eliminar qualquer risco de inflamação dos processos que utilizam pó, conseguindo eliminar o teor do "comburente", de forma a estar fora das zonas de inflamação e explosão do triângulo do fogo. Privado de oxigénio, o risco de incêndio é então eliminado.
Embora representem uma percentagem muito pequena do custo da peça final, os gases desempenham um papel de relevo no suporte ao processo de fabricação aditiva (additive manufacturing). Tornam cada fase da produção viável, não só em termos de segurança, conforme acima referido, mas também em termos de qualidade e reprodutibilidade dos processos utilizados e da qualidade das cópias produzidas.
No entanto, o papel e a escolha dos gases não são os mesmos em toda a cadeia de valor, conforme resumido na tabela abaixo: cada utilização de gás desempenha uma tarefa específica.
Cada gás é escolhido de acordo com as suas características para desempenhar uma ou várias funções
Por exemplo, para a fusão a laser sobre leito de pó (beam offset), como para a soldadura a laser, o papel do gás é proteger o banho de fusão de modo a combater a ação nociva dos compostos do ar ambiente (O2, N2, H2O, etc.).
Para este processo, o azoto não é recomendado, pois pode entrar na malha intercristalina do metal e alterar as suas características mecânicas. Privilegia-se frequentemente o árgon (ou, em determinados casos, o hélio).
Uma proteção gasosa incorreta do banho de fusão resulta em defeitos como:
- a instabilidade do banho de fusão
- a oxidação dos pós
- a oxidação das superfícies das peças (cor da superfície não uniforme)
- a presença de inclusões de formato irregular
- a formação de porosidades no material
- a delaminação das camadas
Cada gás utilizado requer uma pureza adaptada à sua função
Tendo em conta que, para determinados metais, um baixo teor de oxigénio na câmara de impressão é suficiente para afetar as características do material, a pureza do gás deve ser cuidadosamente considerada e adequada a elementos principais, tais como:
- a sensibilidade do material ao oxigénio;
- a qualidade do pó (humidade, facilidade de disseminação, inclusões de óxidos, porosidades, etc.);
- o desempenho dos sistemas de impressão (conceção, manutenção, taxa de fuga, teor residual de oxigénio na câmara, etc.).
De um modo geral, para sistemas de impressão 3D digital por SLM, são utilizadas como matrizes a qualidade e a pureza da gama de gases de soldadura, a qual é normalmente suficiente com a sua pureza de 99,998%.
A importância de uma boa rede de distribuição de gás para os seus equipamentos
O objetivo da instalação de distribuição do gás é tornar possível o fornecimento dos gases baseado nos dados de fluxo e pureza diretamente até ao ponto de utilização em todas as máquinas e impressoras gráficas.
Definir inadequadamente os materiais de distribuição e alívio de tensões ou do tipo de ligação entre secções de canalização pode poluir os seus gases.
De facto, num circuito não estanque, o oxigénio e a humidade do ar podem ser introduzidos através de um fenómeno de retrodifusão e representar grandes complicações para o trabalho de tiragem de peças.
Por conseguinte, toda a sua instalação de distribuição deve ser cuidadosamente concebida e realizada por profissionais, considerando elementos de relevo como:
- uma reserva suficiente de gás disponível para evitar o risco de interromper a sua produção ou a limitação de uma entrega de última hora;
- uma escolha de material de regulação adaptado à pureza do gás utilizado;
- uma rede de distribuição adaptada ao caudal e à pureza do gás (montagem testada e estanque incluindo canalizações, tubos flexíveis, acessórios, ligações, válvulas, filtros e reguladores);
- a ergonomia da instalação para facilitar as intervenções dos serviços de manutenção.
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