金属3D打印行业急缺粉末安全操作、粉尘防爆安全规范
点击量：1421 发布时间：2017-03-18 作者：状迈（上海）增材制造技术有限公司
金属3D打印现在越来越火。但是作为原先在3D打印行业工作过的小编要提醒的是，金属3D打印，容易发生爆炸事故，请读者注意安全。
近年来，3D打印技术逐渐应用于实际产品的制造，其中，金属材料的3D打印技术发展尤其迅速。在国防领域，欧美发达国家非常重视3D打印技术的发展，不惜投入巨资加以研究，而3D打印金属零部件一直是研究和应用的重点。不但能打印模具、自行车，还能打印出武器及汽车、飞机等大型设备装备。作为一种新型制造技术，3D打印已展现出了十分广阔的应用前景，而且在装备设计与制造、装备保障、航空航天等更多的领域展现出了强劲的发展势头。
早在2013年11月5日，美国Powerpart Inc.公司的金属3D打印生产车间发生爆炸，就是因激光烧结过程中，有钛、铝等易燃易爆金属粉末材料，而未采取相应的安全措施。
随着以工业化应用为基础的3D打印工厂与实验机构如雨后春笋般在全国“遍地开花”从业人员从最初只对工艺技术、设备功能等相关方向的熟悉与应用，逐渐开始关注3D打印过程中粉末安全操作、粉尘防爆、材料循环利用等方面。如何让粉末的使用、回收、处理等过程，即安全高效又节能环保；如何实现现代化的人与自然和谐相处的3D打印工艺操作环境，以成为亟待解决的问题。
目前正对针对以上问题，结合金属3D打印行业应用工况下，相关企业针对性的开发了水域式防爆吸尘器，解决了工艺车间易爆、易燃粉尘安全处理的难题。同时也开发出了防爆超声波振动筛，使得金属3D打印工艺循环过程中粉末安全高效的重复利用成为可能，填补了国内空白。
防爆超声波振动筛
根据国内外多方实验证实，在金属粉末激光成型制造（3D打印）部件时，粒径小、球化度高、分布范围窄的粉末，其成型部件在力学性能、致密度等方面越是优良。然而越是细小的粉末粒子，其吸附性、比表面积越大，更容易形成分子团聚现象，造成粒径分布不均，难以筛分等问题。铝、钛等活泼金属粉末，越是细小被氧化的几率越高，且扬程具有易爆特性，十分危险。
以上原因造成在筛分过程中隔除大颗粒、分离小颗粒、控制粒子段、降低含氧量的难度增加，因而对筛粉机提出了较高的要求。
国内现有TSF-400防爆超声波振动筛作为金属3D打印机的一款辅助设备，集安全高效与节能环保于一身，解决3D打印从业人员粉尘筛分操作过程中的诸多痛点。
①金属粉尘尤其是小于5um的颗粒物质对人体危害较大，TFS-400整个筛分过程中粉末完全处在密闭的惰性气体氛围中，有效防止操作人员与粉末直接接触。
②整机采用防爆标准设计，加以良好的接地系统设计，多重保护最大限度的防止粉末与网面的摩擦静电产生，使最小点火能量控制在3mJ，避免造成粉尘爆炸。
③结合了超声波系统与电机振动的双重功效，大大提高了筛分效率。电机的高频大振幅机械振动将粉末均匀的滩涂在筛网网面，使小颗粒过网，大颗粒排除；同时声波传导系统把超高频小振幅声波能量传递给筛网网丝，破坏网丝表面张力，避免细微粉末的吸附，降低筛网网孔的堵塞几率，促使细粉过网，从而达到筛分细粉或易吸附粉末的目的。
④金属粉末的激光烧结过程中，会伴有金属冷凝物质的产生，这些物质混合在粉末当中会造成粉末污染，影响粉末质量；同时，铝、钛等活泼金属粉末接触空气易于氧化等原因，造成3D打印的金属粉末回收利用只有7～9次。TSF-400的整机惰性气体保护氛围与高效的筛分过程，有效保证粉末的纯度，理论上可以使粉末无限次回收利用，可以有效的节约用户成本；留有专门的排气口，可将惰性气体置换过程产生的废气有效排除室外；同时还留有颗粒回收口，可将吸尘器对接，将晒网难以过网的大颗粒与杂物吸除，从而满足工厂环保要求。
⑤除了标准版，防爆超声波振动筛还可以为不同客户提供相应的定制化服务，做一个“专业金属3D打印防爆设备配套商”。
其实，在我们看来，一个做防爆吸尘器的企业，为3D打印开发专用的辅助配套设备，是一个很好的信号：工业防爆领域延伸进入3D打印领域，会加速3D打印在制造业上的应用提升。
