Mesure des flux de gaz dans l'espace de construction des imprimantes 3D

Rapport d'écoulement dans le boîtier de l'imprimante 3D

Données de processus

Tâche de mesure:
Enregistrement de la vitesse d'écoulement dans les espaces de construction des imprimantes 3D

Point de mesure:
Courant avec différents gaz de composition et de densité différentes

Plage de mesure:
Généralement 1-3 m/s, voire moins

Pression du processus:
Atmosphérique

Environnement du processus:
Les mesures sont effectuées en cours de développement dans des machines/imprimantes 3D propres.

Produits recommandés

Anémomètre à hélice ZS25, ZS30 

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Anémomètre à hélice TS/TSR

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Appareil portatif flowtherm NT.2

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Application

Mesure des vitesses d'écoulement dans les espaces de construction des imprimantes 3D pour déterminer l'uniformité de l'écoulement. Chez un fabricant de gaz industriels, des imprimantes 3D de poudre métallique de différents fabricants, les conditions d'afflux et l'uniformité du flux de gaz horizontal sur la plaque de construction ont été déterminées. Cela est important pour évacuer les gaz et les éclaboussures qui se produisent lors de la fusion de différentes poudres métalliques. Un flux régulier et une vitesse d'écoulement suffisante sont essentiels à cet égard. Ces mesures peuvent également être appliquées dans des machines pour d'autres procédés issus du prototypage rapide, comme la stéréolithographie (SLA), la fusion sélective au laser (SLM), le frittage sélectif au laser (SLS), etc.

 

Votre avantage

Sûr
Détermination sûre et rapide de la vitesse d'écoulement grâce à la détection du débit directionnel

Ergonomique
Appareil portatif avec enregistreur de données et calcul de la moyenne, grand écran éclairé pour la lecture

Unique
Vitesses initiales des hélices à partir de 0,2 m/s dans l'air. Application dans d'autres gaz comme l'argon, l'azote, l'hélium, ... également des versions pour les petits espaces de montage.
Version ATEX pour zone 1 possible.

Conditions d'écoulement dans le boîtier d'une imprimante 3D

Les imprimantes 3D sont de plus en plus répandues. Différents matériaux comme la poudre de métal, la poudre de plastique ou d'autres matériaux sont assemblés par couches à l'aide d'un laser pour former des pièces à usiner ou d'autres éléments de construction. Des améliorations sont constamment apportées, notamment en ce qui concerne l'uniformité de la répartition du flux sur et autour du plateau d'impression et l'utilisation d'autres gaz.

Pourquoi faire des essais ?

Les essais servent à développer d'autres/nouveaux matériaux, aident à tester de nouveaux matériaux, à améliorer les propriétés des matériaux, à optimiser la consommation de gaz et à développer d'autres gaz, ainsi qu'à minimiser les sous-produits du processus.
 

Quels sont les effets des différents gaz?

La fusion du matériau en combinaison avec le gaz a des effets différents sur les propriétés du matériau. Plus le gaz est léger, plus les sous-produits du processus, tels que les éclaboussures et la fumée, retiennent l'attention, de même que la question de savoir si le gaz évacue bien ces sous-produits habituellement indésirables. Par ailleurs, la propreté de la source laser fait également l'objet d'une attention particulière, car un grain de poussière sur le verre de protection peut provoquer sa fusion et donc sa déstruction. L'objectif est d'obtenir un flux régulier sur toute la plaque de construction.
 

Mise en œuvre pratique

Un capteur à hélice ZS25 a été installé dans un bâti existant pour des essais et l'appareil manuel correspondant a également été placé dans l'espace de construction ; pour des raisons de réduction de la contamination, il a été placé dans un emballage transparent. La conception de l'imprimante en tant que "boîte à gants", c'est-à-dire un espace hermétiquement protégé avec accès par des gants, a permis de déplacer la roue à ailettes avec son support et d'enregistrer le profil de vitesse sur la longueur de la plaque de construction. Chez d'autres clients ou fabricants, comme les utilisateurs d'imprimantes 3D avec des poudres métalliques et plastiques, les roues à ailettes ont été montées dans des châssis mobiles. Ainsi, il n'est pas nécessaire de rincer à nouveau l'intérieur avec le gaz à tester avant chaque mesure, car il est possible de déplacer le capteur sans l'ouvrir. La plage de mesure s'étend de quelques millimètres à environ 30 mm au-dessus de la plaque de pression. 


Les roues à ailettes ZS25 ainsi que la ZS30 couvrent très bien cette plage. Dans la version avec des pales en aluminium ou en titane, il est possible de mesurer à partir d'une vitesse d'écoulement de 0,2 m/s. Les valeurs de démarrage spécifiques des différents gaz peuvent être compensées par la correction de densité intégrée dans l'appareil portatif. Pour les analyses de flux au-dessus de la plaque de pression, des roues à ailettes à détection de direction sont également appropriées pour détecter une inversion du flux.