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:1355 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。
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