Linde und EOS führen ADDvance 02-Präzisionstechnologie auf den Erfolg der Studie zur additiven Fertigung zurück

EOS und Linde bündelten ihr jeweiliges Fachwissen, um gemeinsam die Wechselwirkung von Gasen auf Aluminiumlegierungen zu untersuchen. Die Präzision von ADDvance O2 ermöglichte eine kontinuierliche und genaue Analyse der Gasatmosphäre für eindeutige Ergebnisse.

____ Guildford, UK, 14. September 2021 

Linde (NYSE: LIN; FWB: LIN) Linde, das weltweit führende Industriegaseunternehmen, und EOS, ein führender Anbieter von verantwortungsvollen Fertigungslösungen mittels industrieller 3D-Drucktechnologie, haben ihre Kräfte gebündelt, um eine wichtige Studie über den Einfluss von Sauerstoff in der Druckprozesskammer und dessen Auswirkungen auf die kritischen Eigenschaften der Aluminiumlegierung AlSi10Mg durchzuführen.

Die Ergebnisse der Studie, die im Jahr 2020 durchgeführt wird, sind von grundlegender Bedeutung für die Entwicklung eines optimalen, wiederholbaren und zuverlässigen Druckverfahrens für eine Legierung, die in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt wird. Lindes Technologie zur Überwachung des Sauerstoffgehalts in der additiven Fertigung - ADDvance® O2 precision - wurde nicht nur von Lindes Engineering-Team für die additive Fertigung, sondern auch vom EOS-Team als entscheidend für das Erreichen der eindeutigen und hochpräzisen Ergebnisse angesehen.

"EOS ist einer der weltweit führenden Technologielieferanten im Bereich des industriellen 3D-Drucks von Metallen und Polymeren. Dass wir ausgewählt wurden, um gemeinsam mit ihnen die Zukunft des Drucks von Aluminiumlegierungen voranzutreiben, ist ein Beweis für unser Fachwissen im Bereich atmosphärische Gase und Materialien. Wir freuen uns, dass unsere ADDvance O2-Präzisionsüberwachungstechnologie einen so großen Beitrag zur präzisen Messung der so wichtigen Sauerstoffwerte geleistet hat."
Pierre Forêt, Senior Expert Additive Manufacturing, Linde

Der DMLS®-Bauprozess von EOS findet in der Regel unter einer Argon- oder Stickstoffatmosphäre statt, die durch Einleiten von hochreinem Gas in die Baukammer hergestellt wird, das dann das relative Verhältnis zur Umgebungsluft ersetzt, bis eine Sauerstoffkonzentration von unter 1000 ppm erreicht ist.

Selbst nach der strengsten Reinigung der Druckkammeratmosphäre ist es möglich, dass geringfügige Verunreinigungen vorhanden bleiben. Äußerst geringe Schwankungen des Sauerstoffgehalts können die mechanischen Eigenschaften von sauerstoffempfindlichen Legierungen beeinflussen - einschließlich der prozessbedingten Alterung des Metallpulvers. Im Rahmen der Linde-EOS-Untersuchung der Gaswechselwirkung mit EOS Aluminium AlSi10Mg-Pulver wurde ADDvance O2 precision für die kontinuierliche Analyse der Gasatmosphäre ausgewählt. ADDvance O2 precision erkennt O2-Konzentrationen von nur 10 ppm und leitet einen automatischen Spülprozess ein, um optimale atmosphärische Bedingungen aufrechtzuerhalten.

Die Studie

Auf dem System EOS M 290 wurden 21 Bauaufträge mit unterschiedlichen Restsauerstoffkonzentrationen in der Prozessgasatmosphäre durchgeführt, die zwischen 1000 ppm und 5000 ppm lagen. Drei Sauerstoffsensoren wurden an verschiedenen Stellen in der Kammer angebracht: einer oben auf der Prozesskammer, einer im Umlauffiltersystem und ein weiterer im ADDvance O2-Präzisionssystem, das sich am nächsten zum Pulverbett befand und auf einen Sauerstoffgehalt von 500 ppm kalibriert war, um eine präzise Messung zu gewährleisten.

Die ADDvance O2-Präzision wurde zunächst auf den Analysemodus eingestellt, der nur den Sauerstoffgehalt verfolgt, und später auf den Kontrollmodus, der die Regelung des Sauerstoffgehalts im Prozessgas übernimmt.

Um einen Vergleichswert zu erhalten, wurden die ersten drei Bauarbeiten unter den Standardbedingungen von EOS (Sauerstoffgehalt unter 1000 ppm) durchgeführt. Mit Hilfe des sehr präzisen Sensors im ADDvance O2 precision konnten genauere Messungen durchgeführt werden, wobei die Abweichungen zwischen diesem Sensor und den Sensoren von EOS M 290abgebildet wurden.

Das ADDvance O2 precision hat nicht nur die Genauigkeit der Sauerstoffmessungen erhöht, sondern auch die Konsistenz der Sauerstoffwerte deutlich verbessert, wenn es zur Regulierung der Atmosphäre in den Kontrollmodus versetzt wurde.

Experimenteller Aufbau des Gasmanagements. Quelle: Linde

"Für EOS ist eine gleichbleibende und zuverlässige Gasatmosphäre sowie die Genauigkeit der Sauerstoffgasmesswerte von entscheidender Bedeutung, denn für unsere Kunden ist es lebenswichtig, dass einige Branchen nicht nur die fortschrittlichsten Drucksysteme benötigen, die die beste Materialqualität erzeugen, sondern auch sehr detaillierte Daten aufzeichnen müssen, was die ADDvance O2-Präzision wirklich leistet."
Dr. Astrid Rota, Leiterin der Metallprozesstechnik, EOS

 

Nach Abschluss der Studie wurden die folgenden Ergebnisse bestätigt:

  • Die EOS M 290 mit dem EOS Aluminium AlSi10Mg Pulver und den Prozessparametern ermöglicht ein qualitativ hochwertiges, reproduzierbares Endteil 
  • Während der Verarbeitung muss ein Sauerstoffgehalt von unter 1000 ppm eingehalten werden, um eine Zunahme der Anzahl und Größe der Poren zu verhindern und eine hohe Dichte der Teile sowie die erforderlichen mechanischen Eigenschaften zu gewährleisten.
  • Die Alterung des Pulvers wird reduziert, indem der O2-Gehalt unter 1000 ppm gehalten wird, was eine häufigere Wiederverwendung des Pulvers ermöglicht.
  • Die Position der Sauerstoffsonde beeinflusst die Messung, wobei eine nahe am Pulverbett platzierte Sonde optimale Messergebnisse liefert.

Über die Unternehmen

 

Linde
Linde ist ein weltweit führendes Industriegase- und Engineering-Unternehmen mit einem Umsatz von 27 Milliarden US-Dollar (24 Milliarden Euro) im Jahr 2020. Wir leben unsere Mission, unsere Welt produktiver zu machen, jeden Tag, indem wir hochwertige Lösungen, Technologien und Dienstleistungen anbieten, die unsere Kunden erfolgreicher machen und dazu beitragen, unseren Planeten zu erhalten und zu schützen.

Das Unternehmen beliefert eine Vielzahl von Endmärkten, darunter Chemie und Raffinerie, Lebensmittel und Getränke, Elektronik, Gesundheitswesen, Fertigung und Primärmetalle. Die Industriegase von Linde werden in zahllosen Anwendungen eingesetzt, vom lebensrettenden Sauerstoff für Krankenhäuser über hochreine und spezielle Gase für die Elektronikfertigung bis hin zu Wasserstoff für saubere Kraftstoffe und vieles mehr. Linde bietet außerdem hochmoderne Lösungen für die Gaseaufbereitung, um Kunden bei der Expansion, Effizienzsteigerung und Emissionsreduzierung zu unterstützen.

Weitere Informationen über das Unternehmen und seine Produkte und Dienstleistungen finden Sie unter www.linde.com.

______________

EOS
EOS bietet Herstellern auf der ganzen Welt verantwortungsvolle Fertigungslösungen mittels industrieller 3D-Drucktechnologie. Das 1989 gegründete unabhängige Unternehmen verbindet hochwertige Produktionseffizienz mit bahnbrechender Innovation und nachhaltigen Praktiken und wird die Zukunft der Fertigung gestalten. Angetrieben durch sein plattformgesteuertes digitales Wertschöpfungsnetzwerk von Maschinen und ein ganzheitliches Portfolio von Dienstleistungen, Materialien und Prozessen ist EOS fest entschlossen, die Bedürfnisse seiner Kunden zu erfüllen und verantwortungsvoll für unseren Planeten zu handeln.  

Downloads