Laserhitsauksen savunsuodatus Laserhitsauksen savunsuodatus lisäävän valmistuksen menetelmiin
HYDAC – kumppanisi hitsaussavun suodatukseen additiivisessa valmistuksessa, erityisesti SLM-teknologiassa.
Laserhitsauksen savunsuodatus lisäävän valmistuksen menetelmiinHYDAC – kumppanisi hitsaussavun suodatukseen lisäävässä valmistuksessa, erityisesti SLM-teknologiassa.
Selektiivinen lasersulatus (SLM) on materiaalia lisäävä valmistusmenetelmä, jossa osia valmistetaan kerroksittain suoraan jauhemuodossa olevasta materiaalista.
SLM-menetelmässä jauhemateriaali sulatetaan suoraan käsittelypisteeseen lasersäteen lämpöenergialla. Jotta estetään materiaalin hapettuminen, työskentelykammio täytetään suojakaasulla. Tämä aiheuttaa hitsauskaasujen kerääntymisen koneen työskentelykammiooon, mikä puolestaan voisi heikentää laserin hitsauspistettä. Tämän vuoksi hitsaussavut on suodatettava. Muodostuva pöly on syttyvää, jos se reagoi hapen kanssa. Osa pölyhiukkasista on niin pieniä, että ne kulkeutuvat hengitykseen. Nykyteknologian avulla suodatin joko täytetään vedellä tai saatetaan reagoimattomaan tilaan sammutetun kalkin avulla suodatinta vaihdettaessa.
Tämän menetelmän haittapuolet:
- Kertakäyttöisillä suodatinelementeillä voi toisinaan olla erittäin lyhyt käyttöikä (joissakin tapauksissa vain yhteen valmistustyöhön riittävä)
- Suodattimen käyttökustannukset ovat korkeat ja usein suoritettava vaihto lisää työn määrää
- Suodatinta vaihdettaessa tarvitaan monimutkaista reagoimattomaan tilaan saattamista, kun koko kotelo on irrotettava, huuhdottava vedellä ja puhdistettava
- Usein toistuvasta suodattimen vaihdosta aiheutuu suuri määrä jätettä
- Työterveys ja -turvallisuus ei ole tyyydyttävällä tasolla
Suodatinratkaisun optimointi HYDACin innovatiivisen laserhitsauksen savusuodatinratkaisun avulla
Asiakkaamme on maailmanlaajuinen toimija työstökonevalmistuksen alalla. Yritys tuo oman panoksensa lisäävän valmistuksen merkittävään nousuun käyttäen selektiivistä lasersulatusta (SLM-menetelmä) 3D-metallitulostimissaan. Eräänä merkittävänä haasteena tässä on laserhitsauksesta aiheutuvien savujen suodatus.
Käytössä ollut suodatusratkaisu vaati usein toistuvaa suodattimen vaihtoa, koska lähes jokaiseen valmistustyöhön tarvittiin uudet kertakäyttöiset suodatinelementit. Tämän seurauksena kertakäyttöisten suodattimien suuresta määrästä koitui paljon kallista jätettä koneen omistajalle.
Monimutkaisen suodattimen vaihtoprosessin toinen haittapuoli oli riittämätön työterveyden ja -turvallisuuden taso. Tämä johtui metallijauheen ja hapen mahdollisen yhteisreaktion aiheuttamasta tulipaloriskistä. Kaiken lisäksi hiukkaset olivat hyvin pieniä ja hengitykseen kulkeutuvia. Tämän vuoksi suodattimen kotelon täyttäminen vedellä oli välttämätöntä joka kerta, kun suodatin vaihdettiin. Tämän jälkeen koko kotelo irrotettiin, huuhdeltiin vedellä ja puhdistettiin huolellisesti. Tällä menetelmällä suodattimen vaihto saattoi kestää jopa kaksi tuntia.
Koko suodattimen vaihtoprosessi oli tehoton ja sisälsi terveysriskejä. Tämän vuoksi asiakas kääntyi puoleemme seuraavine tarpeineen:
Työterveyden ja -turvallisuuden parantaminen
Pitkään suodattimen käyttöikään ja kustannustehokkaaseen käyttöön perustuvan suodatinjärjestelmän kehittäminen
Loppukäyttäjälle koituvien korkeiden hävittämiskustannusten eliminoiminen
Suodatin, jota voitaisiin käyttää kaikentyyppisillä jauhemateriaaleilla materiaalia lisäävässä valmistusmenetelmässä
Vaatimukset kartoitettiin yhteistyössä asiakkaan kanssa näitä määritettyjä tavoitteita silmällä pitäen. HYDACin suodattimen ensimmäisen prototyypin testaus suoritettiin asiakkaan omissa tiloissa, luonnollisesti osaavien suodatinasiantuntijoidemme tuella. Muutamien muutosten jälkeen asiakas hyväksyi sarjatuotannon aloittamisen.
FlushPACK – laserhitsauksen savusuodatinratkaisu HYDACilta
HYDAC tarttui laserhitsauksen savuhiukkasten suodatuksen haasteeseen. Tuloksena on innovatiivinen suodatinjärjestelmäFlushPACK.
Passivoinnin periaate
Ensiksi hiukkaset suodatetaan suojakaasusta kaasusuodattimen (1) avulla. Hydrauliakku (3), joka ladataan kompressorilla (2), suorittaa takaisinhuuhtelun suodattimessa. Tämä saa epäpuhtaudet vajoamaan suodattimen pohjalle. Siellä ne sekoittuvat passivoivaan nesteeseen, joka imetään tämän jälkeen erilliseen säiliöön (4) säilytystä varten. Hiukkaset on nyt sidottu. Valinnaisesti voidaan asentaa myös HEPA-suodatin (5).
Lopputulos
Kun epäpuhtaudet passivoidaan suoraan suodattimen sisällä, henkilönsuojaimia (PPE) ei tarvita suodattimen vaihtoa varten. Samalla toimenpiteen työterveys ja -turvallisuus paranee. Suodattimen erittäin pitkän käyttöiän ansiosta suodatinjärjestelmää voidaan käyttää kustannustehokkaasti. Vaihtojärjestelmän ansiosta korkeat hävittämiskustannukset jäävät pois, koska käytetyt suodattimet voidaan palauttaa HYDACille. Passivoivan nesteen käytön ansiosta suodatinjärjestelmä sopii käytettäväksi kaikenlaisilla jauhemateriaaleilla. Jauhemateriaali voidaan jopa vaihtaa ilman suodattimen vaihtotarvetta.
Asiakkaan kommentti:
”Suodattimien pitkä käyttöikä sekä suodattimen vaihdon ja hävittämisen mutkattomuus vakuuttivat meidät täysin. Aiomme nyt jälkiasennuttaa olemassa olevaan koneeseen FlushPACKin.”
Laserhitsauksen savunsuodatusratkaisun FlushPACKin sinulle tarjoamat edut
Työterveyden ja -turvallisuuden paraneminen reaktiivisten epäpuhtauksien patentoidun passivoinnin ansiosta, ylimääräisten henkilönsuojainten (PPE) tarpeelta välttyminen sekä tulipaloriskin ehkäiseminen suodattimien vaihdon yhteydessä.
Suodattimen helppo uudelleenkäyttö HYDACin uudelleenkäyttökonseptin ansiosta.
Käyttökustannusten aleneminen pitkän käyttöiän ansiosta, nopea ja turvallinen suodattimen vaihto sekä ylimääräisten hävityskustannusten eliminoituminen.
Parempi komponenttilaatu stabiilien prosessiparametrien ansiosta (tasaisen alhaiset lämpötilat ja korkea kaasun puhtausaste) sekä älykkäät puhdistusjaksot.
Materiaalista riippumattoman suodatuskonseptin ansiosta suodattimia voidaan käyttää millä tahansa jauhemateriaaleilla.
