Tepelné zpracování výrobků pro 3D tiskové systémy bez pojiv
Při tisku bez použití pojiv se ve většině případů výrobky při tisku sintrují laserovým tavením práškové vrstvy na platformě tiskárny. Mezitím se na trhu zavedly i další výrobní procesy, které vyžadují odpovídající tepelnou úpravu. Pro zpracování typických materiálů a velikostí podle konstrukčních platforem laserových systémů, které jsou na trhu k dispozici, máme v nabídce zařízení pro tepelné zpracování s odpovídajícími parametry, jakými je například velikost pece, požadovaná teplota a kvalita atmosféry v peci.
Hliníkové komponenty
Obecně se hliníkové výtisky tepelně zpracovávají na vzduchu při teplotách mezi 150 až 450 °C. Vzhledem k velmi dobré teplotní uniformitě jsou pece s nucenou cirkulací vzduchu vhodné pro procesy jako je popouštění, stárnutí, uvolňování stresu nebo předehřívání.
Komponenty z nerezové oceli a titanu
V mnoha případech se výtisky z nerezové oceli a titanu tepelně zpracovávají v pecích s atmosférou ochranného plynu při teplotách pod 850°C. Standardní pece pro jejich zpracování lze rozšířit pomocí ochranného zaplynovacího boxu s odpovídajícím zaplynovacím systémem pro přívod procesního plynu. V závislosti na typu procesního plynu, rychlosti předběžného proplachu, rychlosti proplachu během výpalu a stavu samotného boxu je možné dosáhnout zbytkové koncentrace kyslíku až 100 ppm. Pece s nucenou konvekcí s níže popsanými ochrannými zaplynovacími boxy mají pracovní rozsah teplot mezi 150 až 850 °C. Pokud jsou z pece zaplynovací boxy odstraněny, mohou být hliníkové nebo ocelové komponenty také tepelně upraveny na vzduchu.
U citlivých materiálů, jakými je titan, obvykle výrobky oxidují kvůli zbytkové koncentraci kyslíku v ochranném zaplynovacím boxu. V těchto případech se používají plynotěsné retortové pece s horkou stěnou retorty s maximální teplotou 900 nebo 1100 °C. Tyto retortové pece jsou ideální pro tepelné zpracování, které vyžaduje definovanou atmosféru ochranného nebo reakčního plynu.
Kompaktní modely pecí s horkou stěnou retorty je možné navrhnout také pro tepelné zpracování ve vakuu do 600 °C. Riziko oxidace citlivých materiálů je u těchto pecí značně sníženo. Retortové pece se studenou stěnou se používají pro procesy v ochranném plynu při teplotách nad 1100 ° C nebo ve vakuu nad 600 °C.
Inconel nebo kobalt-chromové komponenty
3D výtisky z materiálů jako Inconel a kobalt-chrom se obvykle tepelně zpracovávají při teplotách v rozmezí od 850 °C do 1100 až 1150 °C. Pro tyto procesy se používají různé pecní systémy. V mnoha případech stačí standardní komorové pece řady LH nebo komorové pece s výsuvným dnem NW, které se vybaví ochrannými zaplynovacími boxy. Tyto pece poskytují vynikající poměr cena/výkon. Obě skupiny pecí jsou vhodné pro teploty mezi 800 a 1100 °C.
Tepelné zpracování výrobků pro 3D tiskové systémy s pojivy
Při 3D tisku výrobků se používají organická pojiva, která se uvolňují během tepelného zpracování výrobku v peci. Části výrobků mohou být vytištěny z keramiky, kovu, skla nebo písku. V závislosti na objemu uvolňování se používají pece s odstupňovanými bezpečnostními systémy pro odstraňování pojiv a slinování. Pro tepelné zpracování výrobků technologií s použitím pojiv nabízíme z portfolia Nabertherm širokou škálu různých bezpečnostních konceptů pro pece.
Odstraňování pojiv a slinování v ochranném nebo reakčním plynu či ve vakuu
Pro ochranu proti oxidaci kovových výrobků, které byly vytištěny pomocí systému na bázi pojiva, se používají dva procesní kroky – uvolňování pojiv a slinování prováděné v atmosféře bez kyslíku. Odstraňování pojiva se v závislosti na materiálu provádí buď v nehořlavém ochranném plynu (IDB), ve vodíku (H2), nebo katalyticky ve směsi kyseliny dusičné a dusíku.
Pro zajištění bezpečnosti těchto procesů se používají přizpůsobené bezpečnostní systémy. Jako pece pro uvolňování pojiv se používají retortové pece s horkou stěnou a jako slinovací pece jsou vhodné retortové pece se studenou stěnou. V závislosti na aplikaci je za určitých okolností možné použít stejnou pec pro oba procesy.
