随着人类科学技术的不断进步,工业3D打印变得越来越重要,金属粉末也越来越多地被用在专业术语称为“增材制造”的工艺当中。而在制造和加工这种金属粉末的过程中,真空泵已成为其基本流程中不可或缺的设备。
用真空泵产生真空,为高纯度材料创造良好环境
金属粉末通常采用的工艺为VIGA(使用真空感应,熔化惰性气体并使之雾化的工艺)制造。首先,将金属在真空感应炉中熔化。真空确保了熔体的脱气并形成了具有较低杂质的高纯度金属,此时便需要使用真空泵产生真空对感应炉进行真空处理。然后,将熔融的金属液输送到高压惰性气体(如氩气)的喷嘴。在此过程中,细小的液滴变成球形,经过冷却后固化成粉末颗粒。这样的球形颗粒保证了金属粉末良好的流动性,有利于进一步的加工。
高精确度的粉末床工艺
如今,使用金属3D打印的方法有很多, 粉末床工艺可以实现高精确度。在此工艺中,在金属粉末床(含较低基板的容器)上按照设计目标逐层喷涂µm(10-6m)级厚度的金属粉层,从而堆叠制造出各种组件。
通过计算机控制的激光或电子束加热细小的颗粒状金属材料。粉末颗粒被集中熔化将形成CAD模型指定的组件,固体结构将以松散的粉末形成。每堆叠完一层之后,基材将会下降。 然后便铺覆新粉末,在下层上铺覆新层,工件就是这样逐层制造而成。由于激光和电子束的精确度非常高,通常不需要做后期处理。
真空环境中的防止碰撞,稳定可靠
电子束由快速、精确地通过磁场的高度加速的粒子组成。而真空环境能确保它们在从光束源到工件的行进行程中不会与其他粒子发生碰撞。真空还可以用来稳定待处理的工件,通过布设在下方的抽吸口对粉末颗粒施加固定力,这可以防止组件在铺覆新粉末层时产生位移。昊青气体装备可以提供最适合粉末床工艺的真空泵。
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