Technology

Linde en EOS onderzoeken invloed O2 gehalte in procesgas

In een gezamenlijke test hebben gassenproducent Linde en EOS de effecten van zuurstofdeeltjes in het procesgas in de bouwkamer onderzocht. De test wijst uit dat de plaats van de sensor belangrijk is: een meting vlak boven het poederbed zal de meest optimale meetresultaten opleveren. Met het sensorsysteem van Linde kan men het aantal zuurstofdeeltjes constant laag houden. Onder de 1000 ppm levert de beste resultaten.


Fabrikanten van laser poederbed metaalprinters doen er alles aan om het zuurstofgehalte tijdens het printproces laag te houden. Bij de EOS machines, die onder argon of stikstof printen, geldt doorgaans als grens 1000 ppm. Kleine schommelingen in de zuurstofconcentratie kunnen bij legeringen die gevoelig zijn voor zuurstof tot mindere mechanische eigenschappen leiden. Bovendien kan minder poeder hergebruikt worden door proces geïnitieerde veroudering van het poeder.

Addvance O2 precision houdt zuurstofgehalte binnen schommeling van 10 ppm

De verschillen tussen de standaard meetsensoren en het precisie systeem van Linde (afbeelding Linde/EOS)

Test met 21 buildjobs en 3 sensoren

Linde heeft een eigen sensorsysteem ontwikkeld om het aantal zuurstofdeeltjes te meten en bij te regelen als een grenswaarde overschreden wordt. Dit Addvance O2 precision systeem herkent schommelingen van 10 ppm. Dan wordt automatisch een ontluchtingsproces in gang gezet om de atmosfeer in de bouwkamer op een constant niveau te houden. In het kader van het onderzoek zijn 21 buildjobs gedaan met aluminiumpoeder op een EOS M-290 systeem. De restzuurstofconcentraties binnen de procesgasatmosfeer varieerden van 1000 ppm tot 5000 ppm. Drie zuurstofsensoren werden op verschillende plaatsen in de bouwkamer geplaatst: één bovenop de proceskamer, één in het recirculatiefiltersysteem en de andere in het ADDvance O2-precisiesysteem dat zich het dichtst bij het poederbed bevond en gekalibreerd was op een zuurstofgehalte van 500 ppm om een nauwkeurige meting te garanderen.

Dichtbij het poederbed printen

De testen wijzen uit dat met de standaard opstelling van de M-290 het zuurstofgehalte na enkele lagen zakt naar 450 ppm en vanaf halverwege de buildjob verder zakt. Daarmee blijft het dus de hele buildjob onder de grenswaarde van 1000 ppm die EOS zelf stelt. Met het Linde ADDvance O2 precision systeem blijft het zuurstofgehalte eigenlijk gedurende het hele proces stabiel, wat een meer consistente kwaliteit oplevert. Volgens de onderzoekers van EOS en Linde betekent dit dat meten dichtbij het poederbed de beste locatie is én dat je met de sensortechnologie van Linde het zuurstofgehalte constant laag kunt houden.

Positief effect op veroudering poeder

Dat levert een lagere porositeit op. Voor een constant goede dichtheid van het materiaal moet het zuurstofgehalte altijd onder 1000 ppm zitten. Op de sterkte van het werkstuk heeft het zuurstofgehalte minder invloed. Wel op de vermoeiïngseigenschappen. Deze zijn het beste als het zuurstofgehalte onder de 1000 ppm blijft. Hoe lager, hoe beter. Het zo laag mogelijk houden van het zuurstofgehalte heeft verder een positief effect op de proces geïnitieerde veroudering van het poeder. Hoe lager het zuurstofgehalte, des te meer poeder kan worden herbruikt.

Linde en EOS gaan verder met hun gezamenlijk onderzoek, onder andere naar de invloed van het toevoegen van helium. Hierover heeft Linde eerder al details bekend gemaakt.

Hier kun je een whitepaper over het onderzoek downloaden

Back to top button
Gratis e-mailnieuwsbrief en kwartaalmagazine

Gratis e-mailnieuwsbrief en kwartaalmagazine

Schrijf je hier in voor de wekelijkse e-mailnieuwsbrief. Je ontvangt dan tevens vier keer per jaar het magazine, digitaal of print. 

You have Successfully Subscribed!