Filtrazione di fumi nella saldatura a laser Filtrazione di fumi nella saldatura a laser per metodi di produzione additiva
HYDAC - il vostro partner per la filtrazione dei fumi di saldatura nella produzione additiva, in particolare con la tecnologia SLM.
Filtrazione di fumi nella saldatura a laser per metodi di produzione additivaHYDAC - il vostro partner per la filtrazione dei fumi di saldatura nella produzione additiva, in particolare con la tecnologia SLM.
La fusione laser selettiva (SLM) è un metodo di produzione additiva che riguarda la produzione di parti in strati direttamente da un materiale sotto forma di polvere.
Nel metodo SLM, il materiale in polvere viene direttamente fuso al punto di lavorazione dall'energia termica di un raggio laser. Per evitare che il materiale si ossidi, la camera di lavoro è riempita di gas protettivo. Ciò causa lo sviluppo di fumi di saldatura nella camera di lavoro della macchina che potrebbero pregiudicare il punto di saldatura del laser. Per questa ragione i fumi di saldatura devono essere filtrati. Le polveri generate sono combustibili se reagiscono con l'ossigeno. Alcune delle particelle di polvere sono così piccole che possono essere respirate. Con l'attuale tecnologia, il filtro è quindi o inondato di acqua o portato a uno stato inerte con calce spenta durante la sostituzione.
Gli svantaggi di questo metodo:
- Gli elementi filtranti smaltibili possono talvolta avere durate d'esercizio molto brevi (in alcuni casi durare solo per un lavoro di costruzione)
- Elevati costi di funzionamento del filtro e carico di lavoro notevole per il cambio filtro
- L'inertizzazione complessa è necessaria quando il filtro viene sostituito in quanto l'intero alloggiamento deve essere rimosso, sciacquato con acqua e pulito
- Il cambio filtro frequente risulta in un'ampio volume di smaltimento
- La salute e la sicurezza sul lavoro sono insoddisfacenti
Ottimizzazione della soluzione di filtrazione con l'innovativa soluzione di filtrazione dei fumi di saldatura laser HYDAC
Il nostro cliente è un attore globale tra i produttori di macchine utensili. Con le sue soluzioni, contribuisce allo sviluppo della produzione additiva, utilizzando la fusione laser selettiva (il metodo SLM) nelle sue stampanti 3D per metallo. Una delle principali sfide è la filtrazione dei fumi di saldatura laser generati.
La soluzione di filtrazione esistente richiedeva frequenti cambi del filtro, in quanto erano necessari nuovi elementi filtranti smaltibili praticamente per ogni lavoro di costruzione. Il risultato era un volume di smaltimento ampio e costoso dell'elemento filtrante per il proprietario della macchina.
Altri svantaggi del complesso processo di cambio filtro erano l'inadeguata salute e sicurezza sul lavoro derivate dal pericolo d'incendio causato dalla polvere di metallo nel caso di una reazione con l'ossigeno. Inoltre, le particelle erano molto piccole e respirabili. Infatti occorreva inondare l'alloggiamento del filtro con acqua a ogni sostituzione di un filtro. Poi l'alloggiamento veniva rimosso, sciacquato con acqua e pulito in modo elaborato. Con questo metodo potevano essere necessarie fino a 2 ore per cambiare il filtro.
L'intero processo di sostituzione non era efficiente e comportava rischi per la salute. Ecco perché il cliente si è rivolto a noi con le seguenti richieste:
Migliorare la salute e la sicurezza sul lavoro
Sviluppare un sistema di filtrazione con una lunga durata d'esercizio e un funzionamento economico
Eliminare gli elevati costi di smaltimento per l'utente finale
Un filtro che possa essere utilizzato universalmente per tutti i tipi di materiale in polvere nel metodo di produzione additiva
Tenendo presenti questi obiettivi, è stata elaborata una specifica dei requisiti in collaborazione con il cliente. Un test del primo prototipo del filtro HYDAC è stato eseguito presso lo stabilimento del cliente, naturalmente con il supporto dei nostri abili esperti di filtrazione. Dopo alcuni aggiustamenti, il cliente ha approvato la produzione in serie.
FlushPACK - soluzione di filtrazione dei fumi di saldatura laser HYDAC
HYDAC ha accolto la sfida della filtrazione delle particelle dei fumi di saldatura laser – il risultato è stato l'innovativo sistema di filtrazione, FlushPACK.
Il principio di passivazione
Prima le particelle sono filtrate dal gas protettivo in un filtro del gas (1). Un accumulatore idraulico (3) caricato da un compressore (2) esegue il controlavaggio nel filtro, facendo cadere la contaminazione alla base del filtro. Qui, essa si combina con un fluido di passivazione, che è estratto in un contenitore separato (4) dove viene depositato. Le particelle adesso sono legate. Come opzione si può anche installare un filtro HEPA (5).
Il risultato
Poiché la contaminazione è passivata direttamente all'interno del filtro, non è necessario un EPP (equipaggiamento di protezione personale) per il cambio filtro. Allo stesso tempo, la salute e la sicurezza sul lavoro del metodo vengono aumentate. Grazie alla durata d'esercizio molto lunga del filtro, il sistema di filtrazione può essere utilizzato in modo conveniente. Il sistema di cambio fa sì che gli elevati costi di smaltimento vengano eliminati - i filtri usati possono essere restituiti a HYDAC. Grazie all'utilizzo del fluido di passivazione, il sistema di filtrazione può essere utilizzato per tutti i tipi di materiale in polvere. Il materiale in polvere può addirittura essere cambiato senza sostituire il filtro.
Dichiarazione del cliente:
"La lunga durata d'esercizio dei filtri e la semplicità del cambio e dello smaltimento del filtro ci hanno pienamente convinti. Adesso stiamo procedendo al retrofit di una macchina esistente con il FlushPACK.
I vostri vantaggi con la soluzione di filtrazione fumi di saldatura laser FlushPACK
Migliore salute e sicurezza sul lavoro grazie alla passivazione brevettata della contaminazione reattiva, eliminazione della necessità di equipaggiamento protettivo personale (EPP) supplementare e prevenzione del pericolo d'incendio durante il cambio dei filtri.
Semplice riutilizzo del filtro usato grazie al concetto di riciclo tramite HYDAC.
Riduzione dei costi durante il funzionamento, grazie a durate di esercizio lunghe, cambio filtro rapido e sicuro ed eliminazione di costi di smaltimento aggiuntivi.
Migliorata qualità dei componenti grazie a parametri di processo stabili (temperature costantemente basse ed elevata purezza del gas) e cicli di pulizia intelligenti.
I filtri possono essere utilizzati per qualsiasi materiale in polvere, grazie al concetto di filtrazione indipendente dal materiale.
