Automatische Befüllung von 3D-Druckern mit Metallpulver
Der vLoader 250 versorgt einen 3D-Drucker vollautomatisch mit Metallpulver. Das Metallpulver und die Umgebung sind dabei optimal voneinander geschützt. Aber auch die ständige Versorgung des 3D-Druckers wird bestmöglich gewährleistet.
Mit dem optionalen vDryer-Modul wird das Metallpulver außerdem getrocknet. Die bessere Fließfähigkeit des Metallpulvers wirkt sich auch positiv auf die Qualität der gedruckten Bauteile aus.
Der integrierte Vakuumförderer erledigt die Förderung des Metallpulvers in das System. Das Pulver wird durch eine Rohrleitung bzw. einen Schlauch von bis zu 25 Meter Länge und einem Höhenunterschied von max. 5 Metern transportiert. Bei einer getakteten Arbeitsweise befüllt der vLoader zunächst seinen Pufferbehälter, um diesen anschießend in den Pulvervorrat des 3D-Druckers zu entleeren.
Der vLoader kann das Pulver aus unterschiedlichsten Quellen beziehen. Bei einem geschlossenen Pulverkreislauf sind es entweder ein Pufferbehälter oder eine Pulveraufbereitung (z.B. PowTReX). Aber auch andere System wie z.B. eine GloveBox oder eine IBC Dockingstation (z.B. vDock) können der Ausgangspunkt sein. Auch eine manuelle Absaugung aus einem Gebinde ist möglich.
Vorteile:
- Automatische Befüllung des Druckers. Manuelle Befüllvorgänge entfallen.
- Eignung für eine vollautomatische, mannlose Produktion
- an einem großen Vorratsbehälterangeschlossen wird eine sichere Pulverversorgung des 3D-Druckers gewährleistet. Das Risiko einer Unterbrechung oder eines Abbruchs des Druckvorgangs wird deutlich reduziert.
- Geschlossenes Pulverhandling: besserer Bedienerschutz, und das Pulver kann nicht verunreinigt werden.
- Platzsparende Aufstellung des vLoaders auf bzw. oberhalb des 3D-Druckers
Die Installation des vLoaders erfolgt oberhalb des 3D-Druckers auf speziellen Stützen. Schwingungsdämpfer und Schlauchmanschetten entkoppeln die Geräte voneinander.
Der vLoader eignet sich für alle gängigen 3D-Drucker mit einem Anschluss zur Pulverbefüllung, und kann eine installierte Bottle-Befüllung ersetzen. Die Nachrüstung von bestehenden 3D-Druckern mit einem vLoader ist ebenfalls möglich.
vDryer: bessere Druckqualität mit getrocknetem Metallpulver
Feuchtes Metallpulver kann sich negativ auf die Qualität der gedruckten Bauteile auswirken. Es besitzt deutlich schlechtere Fließeigenschaften, was sich u.a. auf das Auftragen neuer Pulverschichten im Drucker auswirken kann. Bei Aluminiumpulver führt die Feuchte außerdem zu einer erhöhten Wasserstoffporosität im Bauteil.
Metalle adsorbieren die Feuchte aus der umgebenden Atmosphäre, und selbst manche Schutzgasqualitäten sind zu feucht. Auch neuwertiges Pulver kann während des Transports und der Lagerung diese Verschlechterung erfahren. Der Prozess ist aber reversibel: mit einer Trocknung werden die gewünschten Eigenschaften wiederhergestellt.
Der Einfluss von Feuchtigkeit auf Metallpulver wurde auch in einer Studie des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik (ILT) in Zusammenarbeit mit der FH Aachen und dem Lehrstuhl für Lasertechnik (LLT) der RWTH Aachen untersucht. Die Ergebnisse werden in dem Bericht „Investigation on the influence of powder humidity in Laser Powder Bed Fusion (LPBF)“ vorgestellt.
Das vDryer-Modul trocknet Metallpulver per Vakuumtrocknung. Dieses Verfahren ist sehr schnell und kommt ohne zusätzlichen Wärmeeintrag aus. Auch bei Chargen mit unterschiedlichen Feuchtegraden kann die Vakuumtrocknung einen Zielwert zuverlässig erreichen, so dass für den anschließenden Druckvorgang stets Pulver mit einem definierten Feuchtegrad vorliegt.
Mit seinen kompakten Abmessungen und einem schnellen Trocknungsprozess kann das vDryer-Modul sehr einfach mit einem Vakuumförderer kombiniert werden – wie z.B. bei dem vLoader 250.
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