增材制造金属3D打印过程氧浓度监控

增材制造（AM），也称为3D金属印刷，近年来已成为工程行业的一大支柱，用于通过从3D CAD模型逐层构建零件（SLS或SLM工艺）来制造复杂的金属形状。该工艺使用精细的金属粉末，这些粉末在高度受控的惰性气氛（通常是氮气）下通过激光以精确的方式熔化。
随着印刷金属市场的发展，制造商正在寻求更高的零件质量以及更大、更复杂（集成）的零件。它们还需要降低每个部件的成本（通过更高的印刷速度实现），以及达到增材制造标准（ISO、ASTM）和改进的可靠性（通过组件的EMC屏蔽实现），并向SIL2性能兼容性迈进；这些都有助于减少停机时间和减少失败打印（这对于需要长打印时间的大型打印尤为重要）。另一个趋势是优化所用惰性气体的混合物（通常是氮气、氦气和氩气的组合）。

为什么要监控氧气浓度水平？
一、提高产品质量
为了确保金属粉末不会与氧气等污染物发生反应，AM机器的构建室充满惰性气体，如氩气或氮气。整个过程中的氧气分析增强了质量控制，确保了制造过程中的安全。当氧气和金属发生反应时，可能会发生氧化，这可能导致制造故障或组件无法达到所需的质量标准。任何氧化物的间隙吸收会使焊缝变脆，并可能使部件失效。由于大多数采用AM制造方法的公司都在航空航天和汽车行业，因此在制造过程中识别和减少氧化的可能性至关重要。
二、防止安全事故发生
所有粉末，包括面粉或糖，由于表面积与体积比大，都是高度易燃的。因此，确保氧气水平不达到允许粉末金属燃烧或潜在引起风险是非常重要的。氧气分析可防止这种情况发生，并确保整个AM过程的安全性。

增材制造行业氧气分析推荐
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审核编辑 黄昊宇