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氮氣比氬氣更好----SLM?打印?AlSi10Mg

      為了防止熔化的金屬元素與氧氣反應,金屬3D打印往往需要在惰性氣體保護下進行,常用的惰性氣體有氬氣和氮氣。氬氣適用于所有金屬材料的打印,因為它在高溫下不和鈦合金等活性金屬反 應,因此氬氣一直都是金屬增材領域的常青樹。

但嬌貴的氬氣也有很多讓人頭疼的毛??!

第一:氬氣成本較高;

第二:需要頻繁更換氬氣瓶,麻煩;

相比于氬氣,氮氣就平民了許多,雖然因為在高溫下與鈦合金等金屬反應而不能用于活性金屬的 增材制造,但用氮氣保護高溫合金、不銹鋼、鋁合金等材料還是很不錯的選擇。

第一:價錢便宜;

第二:氮氣發生器可將空氣中的氮氣提純,源源不斷的供給設備使用,避免了頻繁的更換鋼瓶;(一勞永逸)(空氣中78%的含量是氮氣)

也有人擔心,氮氣會不會對高溫合金、不銹鋼、鋁合金、等材料的力學性能產生不利的影響呢?

今天這篇文章告訴你,放心大膽的用吧,沒問題!

l 文獻一

華南理工大學宋長輝教授團隊新作《氮氣和氬氣氛圍下SLM打印AlSi10Mg樣品的微觀組織和力學性能




宋教授團隊在這篇文章中論述了每層都重熔的工藝和不同惰性氣體(Ar、N2)的選擇對選區熔化 成形的AlSi10Mg樣品的影響。其中關于N2和Ar的導熱率分析吸引了我,500到1700℃這個溫 度區間內,氮氣的熱導率要比氬氣高45%,這就得出了一系列有堅實理論支持的推導:


熱導率高--->散熱快、冷卻快--->樣品凝固快--->更細小的結構--->氮氣氛圍下,重熔熔池更淺






更重要的是,理論推導得到了實驗驗證。(如下圖所示)



實驗最終歸結到性能,氬氣和氮氣在力學性能和硬度方面沒有明顯的差異,逐層重熔的工藝,對力學性能和硬度都有提升。



這是氮氣和氬氣氛圍下使用EOS280打印的AlSi10Mg的力學性能,在氮氣氛圍下性能有些許的提高,但考慮到實驗數據量不大,我認為還可以總結為無顯著差異。





在印度學者的文獻中,還對惰性氣體對表面粗糙度和致密度的影響進行了研究,結果同樣是,無明顯差異。




結論:

SLM工藝打印AlSi10Mg產品,不論是從性能角度考慮,還是從成本和方便性角度考慮,N2都是 比氬氣更優的選擇。


                                  (N2純度最高可達99.999%)

                        更多詳情請咨詢:董:13382418570
















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12
07
選擇性波峰焊你選對氮氣發生器了嗎?
隨著我國汽車行業以及電子通訊行業不斷發展的同時,也促使了電子焊接工藝的不斷改進。在1995年由美國RPS公司研發出了世界上第一臺選擇性波峰焊設備。此設備的研發成功進一步的提高了通孔元器件的焊接效率。隨著國家對于含鉛焊料的禁止使用,無鉛焊接逐漸成為主流。由于波峰焊接對于環境中的氧及為敏感,使焊錫氧化影響焊接品質;所以氮氣保護逐漸被越來越多的SMT廠家所接受!

在使用選擇性波峰焊中你選對氮氣了嗎?在氮氣保護系統中氮氣來源大概分幾種:管道氮、液氮、氣瓶、制氮機等幾種。對于大多數的廠家而言是沒有管道氮這么得天獨厚優秀條件的, 有的人就會選擇液氮和氣瓶;這兩種選擇前期感覺雖然會覺得投入較少,但是會有較多的物流問題,供應商的市場供貨問題等等長時間來說更是一筆不小的投入。所以制氮機來說就是一個合理的選擇了,一次性投入回報周期短!

蓋斯伊科技(蘇州)有限公司(以下簡稱GSE)是一家創新型科技企業,致力于工業氣體前沿技術的專業創新與服務。我們注重科技研發,向客戶提供更全面、更便捷、更貼心的服務,不斷追求創新產品及完善服務模式,為客戶創造更高價值。

模塊式氮氣發生器作為GSE自主研發的最新一代產品,吸附器選用航空鋁鎂合金材質,原理選擇變壓吸附技術,同時吸收了膜分離的產品優勢,其卓越的氮氣品質及即插即用的便捷性,更容易被客戶接受。

且我司的模塊式氮氣發生器結構緊湊、體積小巧吸附桶符合國家標準非壓力容器這樣就免得了企業壓力容器的每年國家申報等繁雜不必要的額外工作。我們的模塊式氮氣發生器更是從97%-99.999%純度范圍及1.0-114.1m3每小時的供氣流量供客戶選擇。我們的設備具有智能控制系統不用專門人員看守且7x24小時不停機供氮氣更好的配合選擇性波峰焊的工作!

另一大特色就是我們的機器具有CMS模塊擴展功能,如客戶后期增加爐子,氮氣量不夠用也不用愁,直接增加CMS模塊即可!節省客戶的購機成本。

這是我們為客戶配套的案例,我們可以看出我們機器在爐子邊部非常的協調不會占用廠房額外的空間!GSE我們始終以客戶的需求作為我們最大的奮斗目標為提高焊接質量而不斷改進著!GSE——您身邊的制氮專家!

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06
25
GSE科技助力3D打印行業
近期,研究人員研究了使用氮氣或氬氣作為保護氣體對添加劑制造17 -4 PH不銹鋼的最終機械性能的影響。

     “通過調查各種工藝參數,掃描策略和建筑物定向效應,已經做了很多努力來優化和改善AM部件的機械性能?!毖芯咳藛T表示:“引入保護氣體是另

一個重要參數,它不僅影響制造部件的熱物理性能,還影響制造部件的機械性能。保護氣體負責去除熔池周圍的活性氣體,以防止與大氣反應產生不利影

響。像氧氣這樣的氣體在選擇合適的保護氣體時,必須考慮各種因素,例如氣體與熔池的基礎材料和化學冶金反應。

       研究了各種保護氣體如氮氣,氬氣和氦氣對碳鋼,不銹鋼和鋁合金等不同材料的行為的影響。研究人員的研究重點是“通過在典型的L-PBF條件下模擬

單個軌道來模擬17-4 PH SS的熱響應,同時考慮不同保護氣體的對流傳熱”。進行了數值研究,以獲得在激光粉末床熔融過程中在氬氣和氮氣保護氣體下制

造的部件的溫度,溫度梯度和冷卻速率。進行顯微硬度測試和拉伸測試以確定3D打印部件在不同保護氣體下的機械性能。得出以下結論:

1、氮氣氛沿著軌道引入略低的溫度和溫度梯度,同時冷卻速率高于氬氣氛。研究人員將此歸因于氮氣的較高導熱系數。

2、當氮氣用作保護氣體時,更多的能量應從軌道消散到環境中。這是由于使用氮氣時提供的冷卻速率更高。

3、在氮氣保護氣體下制造的試樣的硬度略高于在氬氣下制造的試樣的硬度。這歸因于由于在氮氣氛下提供的較高冷卻速率而獲得的更精細的微結構。

4、“HT-Ar / Ar試樣的硬度高于HT-Ar / N2試樣。這是由于在氬氣氛下制造的奧氏體基體與馬氏體微觀結構相比具有更高的沉淀硬化能力。

在所有測試條件下,拉伸行為的變化最小。然而,在氮氣氛下3D打印的樣品具有稍高的強度和延展性。

      該研究可以提供有價值的見解,以更好地避免添加制造部件中的缺陷,例如孔隙率和缺乏熔合。特別是金屬添加劑制造是一種非常精確的科學,涉及大量

的化學知識和數學計算,以便為3D打印創造最佳條件。根據研究人員的研究,制造商可能能夠改變3D打印零件的條件,從而獲得更好的整體組件。

      GSE科技是一家創新型科技公司,可以為3D打印行業提供高性能的氮氣發生器,以滿足該行業對氮氣的需求。

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