レーザー溶接ヒューム濾過 積層造形法向けのレーザー溶接ヒューム濾過

HYDAC - 積層造形、特に SLM 技術における溶接ヒュームフィルタのパートナー。

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お客様の成功事例 工作機械

積層造形法向けのレーザー溶接ヒューム濾過HYDAC - 積層造形、特に SLM 技術における溶接ヒュームフィルタのパートナー。

選択的レーザー溶融法 (SLM) は、粉末状の材料から直接層状に部品を製造する積層造形法です。

SLM 方式では、粉末材料はレーザー光の熱エネルギーで加工点に直接溶融されます。材料の酸化を防ぐため、作業室内は保護ガスが充填されています。このため、機械の作業室内に溶接ヒュームが発生し、レーザーの溶接ポイントが損なわれる可能性があります。そのため、溶接ヒュームを濾過する必要があります。発生した粉塵は可燃性があり、酸素と反応します。粉塵の中には、吸い込んでしまうほど小さいものもあります。そのため、現在の技術では、フィルタ交換の際にフィルタに水を張るか、消石灰で不活性状態にする必要があります。 

この方法のデメリット:

  • 使い捨てフィルタエレメントの耐用年数は非常に短い場合がある (場合によっては、1 回の建設作業にしか使用できない)
  • フィルターのランニングコストが高く、フィルター交換の手間がかかる
  • フィルター交換時には、ハウジング全体を取り外し、水で洗い流し、洗浄する必要があるため、複雑な不活性化が必要である
  • フィルタ交換の頻度が高いため、廃棄量が多くなる
  • 労働安全衛生が十分でない

HYDAC の革新的なレーザー溶接ヒュームフィルタソリューションによる、フィルタソリューションの最適化

お客様は、グローバルな工作機械メーカーです。お客様の採用しているソリューションは、金属 3D プリンタで選択的レーザー溶融 (SLM 法) を使用して、積層造形の大きなトレンドに対応する、というものです。その際、大きな課題となるのが、レーザー溶接で発生するヒュームの濾過です。

既存の濾過ソリューションでは、ほとんどすべての建設作業で新しい使い捨てのフィルタエレメントが必要だったため、かなり頻繁にフィルタ交換が必要でした。そのため、機械所有者にとっては、フィルタエレメントの廃棄量が多く、コストがかかるという問題がありました。
複雑なフィルタ交換プロセスのもう 1 つのデメリットは、金属粉末が酸素と反応して発火する危険性があり、労働衛生と安全性が不十分であることでした。これに加えて、粒子は非常に小さく、吸い込んでしまう可能性がありました。 そのため、フィルター交換のたびにフィルタハウジングに水を張る必要がありました。次に、ハウジング全体を取り外し、水で洗い流し、入念な洗浄を行いました。この方法では、フィルタ交換に 2 時間かかることもあります。

フィルタ交換のプロセス全体が非効率的であり、健康へのリスクもありました。そのため、お客様は次の要望を持って当社に相談に来られました。

  • 労働安全衛生の向上

  • 長寿命でコストパフォーマンスの高いフィルタシステムの開発

  • エンドユーザーにとって高額な廃棄コストをなくす

  • 積層造形法におけるあらゆる粉体材料に汎用的に使用可能なフィルタ

これらの明確な目標を念頭に置いて、お客様と共同で要件仕様を策定しました。 HYDAC フィルタの初回試作品のテストは、もちろん当社の熟練したフィルタ専門家のサポートのもと、お客様の敷地内で実施されました。その後、いくつかの調整を経て、お客様から量産を認めていただきました。

FlushPACK – HYDAC のレーザー溶接ヒュームフィルタソリューション

HYDAC はレーザー溶接ヒュームの粒子を濾過することに取り組み、その結果、革新的なフィルタシステムを開発しました。 FlushPACK.

不動態化の原理

まず、ガスフィルタ (1) で保護ガス中の粒子を濾過します。コンプレッサ (2) によって充填された油圧アキュムレータ (3) がフィルタ内でバックフラッシュを実行し、コンタミネーションをフィルタベースに落下させます。そこで、不動態化液と結合し、別の容器 (4) に抽出されて保管されます。これで粒子が結合されました。オプションで HEPA フィルター (5) を装着することも可能です。

結果

フィルタ内部で直接コンタミネーションが不動態化されるため、フィルタ交換に PPE (個人保護具) は必要ありません。同時に、この手法による労働安全衛生も向上しています。フィルター寿命が非常に長いため、費用対効果の高いフィルタシステムの運用が可能です。 この交換システムでは、使用済みのフィルタを HYDAC に返却することで、高額な廃棄費用をなくすことができます。 不動態化液を使用するため、このフィルタシステムはあらゆる種類の粉体材料に対応できます。また、フィルタを交換することなく、粉体材料を変更できます。

お客様の声:

「フィルタが長寿命であること、フィルタ交換や廃棄が簡単であることは、私たちを完全に納得させるものでした。現在、既存の機械に FlushPACK を組み込む予定です。」

FlushPACK レーザー溶接ヒューム濾過ソリューションの利点

労働安全

特許取得済みの反応性汚染の不動態化技術により、労働安全衛生が改善され、追加の個人用保護具 (PPE) の必要性がなくなり、フィルタ交換時の火災の危険を防ぐことができます。

廃棄

HYDAC による再利用コンセプトにより、使用済みフィルタの再利用が容易になりました。

コストの削減

長寿命、迅速かつ安全なフィルタ交換、追加廃棄コストの排除により、運用コストを削減します。

安定したプロセスパラメータ (常時低温、高いガス清浄度) とインテリジェントな洗浄サイクルにより、コンポーネントの品質が向上します。

 

フィルタは、材料に依存しない濾過コンセプトにより、あらゆる粉体材料に使用できます。

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