Laser AM & ADDvance® procesgassen

Fabricage van metalen onderdelen met precisie, weinig afval en grote ontwerpvrijheid

Additieve fabricageprocessen die gebruik maken van lasertechnologie, zoals laser powder bed fusion (L-PBF), laser metal deposition (LMD) en selectief lasersinteren, zijn de meest gebruikte 3D-printprocessen. Om een 3D-onderdeel laagje voor laagje uit metaaldraad of metaalpoeder te vervaardigen, wordt een warmtebron gebruikt om druppels en poederdeeltjes te smelten en aan elkaar te hechten. Al deze processen vereisen industriële gassen om het hete substraat te beschermen tegen de atmosfeer en om de eigenschappen van de componenten aan te passen. Linde kan ervoor zorgen dat industriële gassen en gasbeheersystemen voldoen aan de specifieke productie-eisen.

Laserpoederbedfusie (L-PBF) Laser Metaal Afzetting Selectief lasersinteren

Laserpoederbedfusie (L-PBF)

Laserpoederbedfusie (L-PBF) is bekend onder verschillende namen, zoals selectief metaallasersinteren, metaallasersmelten, direct printen van metaal en direct lasersinteren van metaal. Linde levert de klant gastoevoersystemen voor zuiver gasvormig of vloeibaar argon, waarmee een geschikte inerte atmosfeer voor L-PBF-processen wordt gecreëerd.

De volgende materialen worden vaak gebruikt in laserpoederbedfusieprocessen (L-PBF):

Titanium
Roestvrij staal
Maragingstaal
Aluminium
Kobalt-chroom
Nikkel legeringen
Inconel

Linde oplossingen voor L-PBF processen:

Argon gasvoorziening - ontwerp, levering en installatie
Actieve gastoevoer - vooraf gemengde gasmengsels of mengen ter plaatse om ervoor te zorgen dat aan de procesvereisten wordt voldaan
ADDvance® O2 precision - gecontroleerde ruimteatmosfeer
Ondersteuning ter plaatse - proces- en/of technische ondersteuning
Online gasbeheer - ontwerp- en onderhoudsdiensten
Gasveiligheid - uitrusting, veiligheidstests en opleiding

Het proces

Een krachtige laserstraal scant over een bed van poeder. Blootgesteld poeder wordt in het proces gesinterd. Er wordt een laag van de component gemaakt. Het bouwplatform is iets verlaagd. Vervolgens wordt er meer poeder toegevoegd en begint de laserstraal het onderdeel laag voor laag op te bouwen. Bij deze techniek, die geschikt is voor de productie van kleine en precieze onderdelen, moet de atmosfeer van de bouwruimte goed worden beschermd tegen schadelijke onzuiverheden.

Laser Metaal Afzetting

Laser Metal Deposition (LMD), ook bekend als "near-net-shape manufacturing", is een procédé waarbij gebruik wordt gemaakt van een krachtige laserstraal die verbonden is met een robot- of portaalsysteem om een smeltbad op een metalen substraat te creëren waaraan poeder of metaaldraad wordt toegevoerd. Linde levert haar klanten gastoevoersystemen voor gasvormige of cryogene vloeibare gassen, zoals helium, argon of stikstof, die de lasopbouw-lasprocessen ondersteunen.

Beste procesgassen voor LMD- en L-PBF-processen

Argon, stikstof en helium met hoge zuiverheidsgraad
SPECIALASER®-mengsels - op maat gemaakte oplossingen voor laserprocesgassen
Bovendien moet de aanwezigheid van koolwaterstoffen en vocht worden vermeden

Linde oplossingen voor LMD-processen:

Argon, helium en stikstof gasvoorziening - ontwerp, levering en installatie
Actieve gastoevoer - vooraf gemengde gasmengsels of menging ter plaatse om ervoor te zorgen dat aan de procesvereisten wordt voldaan
Ondersteuning ter plaatse - proces- en/of technische ondersteuning
Online gasbeheersysteem - ontwerp- en onderhoudsdiensten
Gasveiligheid - uitrusting, veiligheidstests en opleiding

Het proces

Bij LMD wordt het poeder in een dragergas toegevoerd en via een met de laserstraal concentrische straalpijp op het substraat afgeleverd. De laserstraal smelt de poederdeeltjes voordat zij het substraat raken en last ze aan het bestaande onderdeel, waardoor het onderdeel laag voor laag op deze manier ontstaat. Vaak wordt ook een beschermgas gebruikt om het lasgebied te beschermen tegen de omgevingslucht. De methode is geschikt voor grotere onderdelen waarvoor een hogere aanbrengsnelheid vereist is. LMD wordt gebruikt in een breed scala van toepassingen, zoals opbouw- en reparatielassen voor de afzetting van matrijsoppervlakken voor hoogwaardige componenten, zoals onderdelen van vliegtuigmotoren en militaire uitrusting.

Selectief lasersinteren

Selectief lasersinteren (SLS) is een populair proces voor additieve vervaardiging waarbij polymeerpoeders worden gebruikt zoals nylon, koolstofvezels, met glasvezel versterkt nylon en fijn polyamide. Linde voorziet haar klanten van cryogene vloeibare stikstof , die selectieve lasersinterprocessen ondersteunt.

Linde oplossingen voor SLS-processen:

Stikstofgasvoorziening - ontwerp, levering en installatie
Ondersteuning ter plaatse - proces- en/of technische ondersteuning
Online gasbeheersysteem - ontwerp- en onderhoudsdiensten
Gasveiligheid - uitrusting, veiligheidstests en opleiding
Linde's expertise en service oplossingen voor de additive manufacturing industrie

Het proces

Het SLS-proces begint met het verhitten van het polymeerpoeder tot net onder het smeltpunt. Een CO2-laser sintert het poeder vervolgens in een atmosfeer van inert gas. Zodra de eerste laag is aangebracht, zakt het bouwplatform en wordt er vers poeder op het platform geduwd. Stikstof wordt vaak gebruikt om het verhitte poeder en materiaal te beschermen tegen reactie met de omgevingslucht.

Dankzij de mogelijkheid om complexe CAD-geometrieën snel om te zetten in functionele prototypes, is selectief lasersinteren zeer populair bij prototypers en productontwerpers.