リンデとEOS、積層造形研究の成功にADDvance 02の精密技術を評価

EOSとリンデは、それぞれの専門知識を結集し、アルミニウム合金におけるガス相互作用の研究を共同で実施しました。ADDvance O2精度は、ガス雰囲気の継続的で正確な分析を提供し、明確な結果をもたらしました。

ギルフォード(英国)、2021年9月14日 

世界有数の産業ガス会社であるリンデ(NYSE: LIN; FWB: LIN)と、産業用3Dプリンティング技術による責任ある製造ソリューションのリーディングサプライヤーであるEOSは、印刷プロセスチャンバー内の酸素の影響と、アルミニウム合金AlSi10Mgの重要な特性への影響に関する重要な研究を共同で実施しました。

2020年に実施されるこの研究の結果は、複数の産業で広く使用されている合金の最適で再現性のある信頼性の高い印刷を進めるための基礎となります。リンデの積層造形酸素モニタリング技術であるADDvance® O2 precisionは、リンデの積層造形エンジニアリングチームだけでなく、EOSチームのチームからも、明確で非常に正確な結果を達成するのに役立ったと評価されています。

「EOSは、金属やポリマーの産業用3Dプリンティングの分野で世界をリードする技術サプライヤーです。アルミニウム合金プリンティングの未来を前進させるために、同社と共同で取り組むことになったことは、当社の大気ガスと材料に関する専門知識の証です。 当社のADDvance O2精密モニタリング技術が、重要な酸素レベルの正確な測定に大きく貢献できたことを嬉しく思います。
リンデ、アディティブ・マニュファクチャリングシニアエキスパート、ピエール・フォレ氏

EOS独自のDMLS®造形プロセスは通常、アルゴンまたは窒素雰囲気下で行われ、造形チャンバー内に高純度ガスをパージすることで確立され、酸素濃度が1000ppm未満になるまで周囲空気の相対比率を置き換えます。

印刷室の雰囲気を最も厳密にパージした後でも、わずかな不純物が残存する可能性があります。酸素レベルの極めて小さな変動は、酸素に敏感な合金の機械的特性に影響を与える可能性があり、金属粉末のプロセス誘起経年劣化も含まれます。EOSアルミニウムAlSi10Mg粉末とガスとの相互作用に関するLinde-EOS調査の一環として、ADDvance O2精度はガス雰囲気の連続分析を行うために選択されました。ADDvance O2 precisionは、10ppmという低いO2濃度を認識し、最適な雰囲気条件を維持するための自動パージプロセスを開始します。

研究

プロセスガス雰囲気内の残留酸素濃度を1000ppmから5000ppmの範囲で変化させながら、EOS M 290システムで21回のビルドジョブを実施した。1つはプロセスチャンバーの上部に、もう1つは再循環フィルターシステムに、そしてもう1つは粉末ベッドに最も近いADDvance O2精密システムに設置され、正確な測定を保証するために500ppmの酸素レベルに校正された。

ADDvance O2精度は、当初は酸素レベルを追跡するだけの分析モードに設定され、後にプロセスガス内の酸素レベルの調整を引き継ぐ制御モードに設定された。

ベンチマークを確立するため、EOSの標準条件(酸素レベル1000ppm以下)を用いて最初の3つのビルディング作業を実施した。ADDvance O2 precisionの非常に精密なセンサーの助けを借りて、より厳密な測定を実施し、そのセンサーとEOS M 290のセンサーとの偏差をマッピングした。

酸素濃度測定の精度を高めるだけでなく、ADDvance O2プレシジョンを大気を調整する制御モードに設定すると、酸素濃度の一貫性が大幅に向上した。

ガス管理の実験セットアップ。 出典リンデ

「EOSにとって、安定した信頼性の高いガス雰囲気と酸素ガス測定値の精度は、顧客にとって不可欠なものである。
アストリッド・ロータ博士、EOS金属プロセス技術部長

 

調査終了後、以下の調査結果が確認された:

  • EOS M 290とEOS Aluminium AlSi10Mgパウダーおよびプロセスパラメーターにより、高品質で再現性の高い最終部品が得られます。 
  • 気孔の数や大きさの増加を防ぎ、高い部品密度と要求される機械的特性を確保するために、加工中の酸素含有量を1000ppm以下に維持する必要がある。
  • O2レベルを1000ppm以下に保つことでパウダーの老化を抑え、より頻繁な再利用を可能にする。
  • 酸素センサーの位置は測定に影響し、センサーをパウダーベッドの近くに置くと最適な測定ができる。

企業について

 

リンデ
リンデは世界有数の産業ガス・エンジニアリング企業で、2020年の売上高は270億ドル(240億ユーロ)です。リンデは、高品質なソリューション、テクノロジー、サービスを提供することで、お客様の成功に貢献し、地球の持続的な保護に貢献することで、世界の生産性を向上させるという使命を日々果たしています。

リンデは、化学・精製、食品・飲料、エレクトロニクス、ヘルスケア、製造、一次金属など、さまざまな最終市場に製品を供給しています。リンデの工業用ガスは、病院の救命用酸素から、電子機器製造用の高純度・特殊ガス、クリーン燃料用の水素など、数え切れないほどの用途で使用されています。リンデはまた、お客様の事業拡大、効率改善、排出削減をサポートする最先端のガス処理ソリューションを提供しています。

同社および同社の製品・サービスに関する詳細は、www.linde.com

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EOS
EOSは、産業用3Dプリンティング技術を通じて、責任ある製造ソリューションを世界中の製造業者に提供しています。1989年に設立されたこの独立系企業は、高品質な生産効率と先駆的なイノベーション、そして持続可能な実践を結びつけ、製造業の未来を形作ります。EOSは、プラットフォーム主導のデジタル・バリュー・ネットワークと、サービス、材料、プロセスの総合的なポートフォリオにより、お客様のニーズを満たし、地球に対して責任ある行動をとることに深くコミットしています。  

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