Применение азота в 3D-принтерах

В настоящее время 3D-печать прочно вошла во многие сферы производства и частной жизни. Ещё в 2013 году Глобальный институт McKinsey (MGI) оценивал потенциальный прирост данного рынка до 550 миллиардов долларов в год к 2025 году. Развитие индустрии и разработка всё новых методов подтверждают перспективность 3D-печати.
Сегодня 3D-технология в первую очередь используется для оптимизации таких отраслей как аэрокосмическая, автомобильная и тяжелая промышленность, для создания медицинских приспособлений, например, протезов и имплантов в стоматологии, а также в строительстве и даже в кулинарии.

3-D печать, несмотря на разнообразие подходов, работает по общему принципу — предметы создаются с помощью компьютерного моделирования и автоматизированного проектирования. Файл с трехмерным изображением объекта «нарезается слоями», каждый слой имеет программируемый путь к инструментам принтера. По сути, 3D-принтер заполняет спроектированные на компьютере слои различными материалами, в результате чего получается объёмное изделие.

В настоящее время применяется достаточно много моделей 3D-принтеров: начиная от персональных и заканчивая промышленными и строительными. В зависимости от применяемой технологии и материала, 3D-продукты варьируют от пластикового корпуса мобильного телефона до никелевых деталей космической ракеты, от органов для протезирования до жилых домов.

Одним из прогрессивных и развивающихся направлений 3D-печати является лазерное спекание (laser sintering), которое бывает прямым (DMLS) и селективным (SLS). Это технологии, позволяющие получать программируемые объекты с помощью лазера из мелкодисперсных порошковых материалов, чаще всего металлических.

Во время изготовления 3D-объекта при селективном лазерном плавлении (SLM) на каждом этапе наносится слой порошка, после чего часть его частиц избирательно сплавляется теплом лазера. Таким образом печатают металлические детали из стали, алюминия, титана и подобных элементов.

Когда используются достаточно реактивные металлы, для предотвращения их окисления очень важно наличие бескислородной атмосферы вокруг расплавляемых частиц. Поэтому в металлических 3D-принтерах используют инертные защитные газы, такие как аргон и азот. Обработка частиц порошка лазером протекает внутри специальной камеры, содержащей тщательно контролируемую газовую среду.

Для трёхмерной печати используют несколько способов обеспечения защитной азотной атмосферой: снабжение газообразным азотом в баллонах или жидким азотом с последующей его газификацией. Однако, наиболее удобным является использование воздухоразделительных установок с адсорбционным азотным генератором в качестве дополнительного оборудования к 3D-принтеру. В первом случае возникает множество трудностей с реализацией, транспортировкой и хранением баллонов со сжатым газом, либо с переводом жидкого азота в газообразное состояние. Использование же азотного генератора, как экономичного и бесперебойного источника азота для 3D-принтеров, признано во всем мире.

Каждый раз перед началом печати нужно продувать 3D-принтер, полностью удаляя воздух и создавать необходимую инертную среду. Для этого необходим значительный объём чистого азота, поступающего в 3D-принтер обычно в течении нескольких часов.. Затем в течение всего рабочего процесса следует подавать в 3D-принтер поток азота для поддержания бескислородной среды в рабочей зоне принтера.

Трехмерное производство может быть очень длительным и круглосуточным процессом, поэтому азотный генератор является оптимальным вариантом из-за его надежности и возможности непрерывной подачи газа.

Атмосферный воздух сжимается в компрессоре, осушается и подается в генератор азота, который производит азот высокой чистоты. В основе работы генератора лежит процесс короткоцикловой безнагревной адсорбции(КЦА).

Научно-производственная компания «Провита» разрабатывает, производит и реализует оборудование для производства азота с чистотой до 99,9999%. Выпускаемые современные азотные установки, которые могут с успехом применяться для работы 3D-принтеров, характеризуются высокой надежностью, экономической эффективностью и простотой в обслуживании.

Подробную информацию можно получить по телефону.