穩(wěn)定超低氧氣水平惰性氣體,，實現優(yōu)質金屬3D打印

南極熊3D打印網了解到,，金屬增材制造是一種復雜工藝,，通過不同系統(tǒng)間互相配合來實現。想要正確組合這些不同變量來獲得優(yōu)質,、可重復的部件或流程,，需要對增材制造有一定的了解，而這需要花時間來學習及完善,。因此,，并非所有金屬增材制造打印機的設計目的都一樣。同時顯而易見的是,，那些同時投入精力掌握激光控制,、粉末管理、惰性氣體管理,、實施流程監(jiān)控以及作業(yè)準備軟件的制造商可提供出色的金屬增材制造解決方案,。

除了激光光學和材料粉末的質量，在 3D 打印機內保持惰性氣體環(huán)境也對金屬增材制造的質量起著重要作用,。

更具體而言,，增材制造工藝會受氧氣和水分含量影響。夾在粉末顆粒之間的空氣,，即使只是少量空氣,，也可能產生影響以及引入金屬氧化，從而導致材料更加易碎。
使用真空是一種行之有效的去除空氣的方法,。

△大多數傳統(tǒng)金屬 3D 打印機中的氧氣水平在連續(xù)金屬沉積周期里變化,，并比 3D Systems 的 ProX® DMP 320、DMP 350 和 500 打印機高 10-50 倍,。

通過執(zhí)行多個惰化循環(huán)取得真空環(huán)境,，可在 3D 打印機的構建區(qū)域和材料存儲空間內創(chuàng)造氧氣含量超低的環(huán)境。真空概念是關鍵焊接應用中使用的一種久經考驗的工藝,，可去除建模室中的空氣,，并主動去除粉末顆粒間的空氣和濕氣。在增材制造過程中,，惰化過程可大量降低氧氣水平（低至 25ppm）,。

與大多數傳統(tǒng)金屬 3D 打印機中的 500-1,000ppm 含量水平相比，DMP 打印機實現的 25ppm 的氧氣水平堪稱是革命性的,。此外,，3D Systems 的惰化過程也比傳統(tǒng)的金屬 3D 打印機快許多倍，消耗的氬氣也少得多（至少低十倍）,。這大大降低了在機器的使用壽命期內購買壓縮氬氣的總成本,。
惰化循環(huán)后，DMP 打印機內的壓力升高到環(huán)境氣壓以上,，創(chuàng)造自然閉鎖,，以防環(huán)境氣體進入 3D 打印機。DMP 打印機設計為在超低氧氣環(huán)境中實現密封,，此密封狀態(tài)在整個打印過程中保持穩(wěn)定,。
△在較長的構建過程中，許多傳統(tǒng)金屬 3D 打印機的氧氣水平會逐漸上升（頂部）,，這對部件機械特性有不利影響,。3D Systems 的 DMP 打印機的設計可將氧氣含量維持在較低且穩(wěn)定的水平。

與氧氣水平更高的傳統(tǒng)金屬 3D 打印機相比,，這樣就造就了機器的卓越性能,。DMP 打印機的擁有者和用戶可從三大優(yōu)勢中獲益，即品質更高的金屬增材制造,、更低的氬氣購買成本以及更好的粉末保護,。另外，由于傳統(tǒng)金屬 3D 打印機在連續(xù)沉積周期之間氧氣水平的變化,，以及在構建過程中氧氣含量的逐漸增加,，非 DMP 打印機出現金屬氧化的風險更高，這可能會使金屬增材制造部件的材料特性退化,。
從嚴重程度來看,，這些系統(tǒng)中回收的粉末可能降級到無法使用的程度，從而導致運營成本增加。由于 DMP 打印機的氧氣進入機會極低,，回收的金屬粉末完全可重復使用,，因此這些打印機能夠實現大量節(jié)省原材料。除氧氣外,，一些材料也對氮或氫（水分）的進入很敏感,。

除了可節(jié)省大量氬氣成本外，粉末重復使用所帶來的節(jié)省隨著時間推移也極具價值,，使用戶能夠以保全的質量充分利用材料,。

影響金屬增材制造品質和可重復性的因素包括：

• 1. 出色的激光控制，以實現高材料品質和部件準確度
• 2. 定性使用粉末和工藝排放物去除,，以實現卓越增材制造
• 3. 穩(wěn)定的超低氧氣水平惰性氣體,，以實現優(yōu)質的金屬增材制造
• 4. 實時過程監(jiān)控，以支持質量跟蹤和信息可追溯
• 5. 涵蓋從設計到后處理的整個增材制造工作流程的軟件
  

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