Filtrace výparů vznikajících při laserovém svařování Filtrace výparů vznikajících při laserovém svařování pro aditivní metody výroby
HYDAC – váš partner pro filtraci výparů vznikajících při laserovém svařování v aditivní výrobě, zejména s technologií SLM.
Filtrace výparů vznikajících při laserovém svařování pro aditivní metody výrobyHYDAC – váš partner pro filtraci výparů vznikajících při laserovém svařování v aditivní výrobě, zejména s technologií SLM.
Selektivní tavení laserem (SLM) je metoda aditivní výroby, při které se vyrábí díly ve vrstvách přímo z materiálu ve formě prášku.
Při metodě SLM se práškový materiál taví přímo v místě zpracování pomocí tepelné energie laserového paprsku. Aby se zabránilo oxidaci materiálu, je pracovní komora naplněna ochranným plynem. Kvůli tomu vznikají v pracovní komoře stroje výpary ze svařování, které by mohly zhoršit kvalitu laserových svarů. proto je nutné výpary ze svařování filtrovat. Vznikající prach je hořlavý, pokud reaguje s kyslíkem. Některé částice prachu jsou tak malé, že jsou vdechnutelné. V současné technice je proto filtr při výměně buď zalit vodou, nebo uveden do inertního stavu hašeným vápnem.
Nevýhody těchto metod jsou následující:
- Jednorázové filtrační vložky mohou mít někdy velmi krátkou životnost (v některých případech vydrží pouze jeden konstrukční úkon).
- Vysoké provozní náklady na filtry a velká pracovní zátěž při jejich výměně
- Při výměně filtru je nutná složitá inertizace, protože je nutné vyjmout celou nádobu filtru, propláchnout ji vodou a vyčistit
- Častá výměna filtrů vede k velkému objemu odpadu
- Bezpečnost a ochrana zdraví při práci je nevyhovující
Optimalizace řešení filtrace s inovativním řešením filtru výparů vznikajících při laserovém svařování od společnosti HYDAC
Náš zákazník je globálním hráčem na poli výrobců obráběcích strojů. Svými řešeními vychází vstříc obrovskému trendu aditivní výroby a ve svých kovových 3D tiskárnách používá selektivní tavení laserem (metodu SLM). Jednou z hlavních výzev je filtrace výparů vznikajících při laserovém svařování.
Stávající řešení filtrace vyžadovalo velmi častou výměnu filtrů, protože téměř při každém konstrukčním úkonu bylo nutné použít nové jednorázové filtrační vložky. To pro majitele stroje znamenalo velký objem likvidovaných filtračních vložek a s tím spojené vysoké náklady.
Další nevýhodou složitého procesu výměny filtrů byla nedostatečná bezpečnost a ochrana zdraví při práci vyplývající z nebezpečí požáru, který hrozil v případě reakce kovového prášku s kyslíkem. Navíc byly částice velmi malé a vdechnutelné. To znamenalo, že při každé výměně filtru bylo nutné zalít nádobu filtru vodou. Pak byla celá nádoba filtru vyjmuta, vypláchnuta vodou a důkladně vyčištěna. Při použití této metody může výměna filtru trvat až 2 hodiny.
Celý proces výměny filtrů byl neefektivní a představoval riziko pro zdraví zaměstnanců. Proto nás zákazník oslovil s následujícími požadavky:
Zlepšit bezpečnost a ochranu zdraví při práci
Vyvinout filtrační systém s dlouhou životností a úsporným provozem
Eliminace vysokých nákladů na likvidaci pro koncového zákazníka
Filtr, který je možné univerzálně použít pro všechny typy práškového materiálu při aditivní výrobě
S ohledem na tyto definované cíle byla ve spolupráci se zákazníkem vyhotovena specifikace požadavků. Test prvního prototypu filtru společnosti HYDAC proběhl přímo u zákazníka, samozřejmě za podpory našich kvalifikovaných odborníků na filtry. Po několika úpravách zákazník schválil sériovou výrobu.
FlushPACK – filtr výparů vznikajících při laserovém svařování od společnosti HYDAC
Společnost HYDAC se výzvy filtrace částic ve výparech vznikajících při laserovém svařování chopila a výsledkem je inovativní filtrační systém FlushPACK.
Princip pasivace
Nejprve jsou částice odfiltrovány z ochranného plynu s využitím plynového filtru (1). Hydraulický akumulátor (3) nabíjený kompresorem (2) provedené zpětný proplach filtru a nečistoty tak spadnou na dno filtru. Tady se spojí s pasivační kapalinou, která se odčerpá do samostatné nádoby (4), kde je uchovávána. Částice jsou teď vázané v kapalině. Volitelně je možné nainstalovat i HEPA filtr (5).
Výsledek
Znečištění je pasivováno přímo ve filtru, a tak nejsou při výměně filtru nutné žádné osobní ochranné prostředky. Tímto se také zvyšuje bezpečnost a ochrana zdraví při práci. Díky velmi dlouhé životnosti filtru je možné filtrační systém provozovat nákladově efektivním způsobem. Díky novému systému výměny odpadají vysoké náklady na likvidaci, protože použité filtry může zákazník vrátit společnosti HYDAC. Díky použití pasivační kapaliny je možné filtrační systém použít se všemi typy práškového materiálu. Práškový materiál je možné změnit i bez výměny filtru.
Zákazník uvedl:
„Dlouhá životnost filtrů, jednoduchost jejich výměny a likvidace nás rozhodně přesvědčily. V současnosti se chystáme dovybavit systémem FlushPACK i stávající stroj.“
Výhody, které vám řešení filtrace výparů vznikajících při laserovém svařování FlushPACK přináší
Zlepšení bezpečnosti a ochrany zdraví při práci díky patentované pasivaci reaktivního znečištění, eliminaci potřeby dalších osobních ochranných prostředků (OOP) a prevenci nebezpečí požáru při výměně filtrů.
Jednoduché opětovné využití použitého filtru díky konceptu opětovného využití od společnosti HYDAC.
Snížení nákladů na provoz díky dlouhé životnosti, rychlé a bezpečné výměně filtrů a eliminaci dalších nákladů na likvidaci.
Vyšší kvalita komponent díky stabilním parametrům procesu (trvale nízké teploty a vysoká čistota plynu) a inteligentním cyklům čištění.
Díky konceptu filtrace nezávislé na materiálu je možné filtry použít pro jakýkoli práškový materiál.
