कंपनी की खबर अध्ययन में एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग क्वालिटी में इनर्ट गैस की भूमिका पर प्रकाश डाला गया है

additive manufacturing की सूक्ष्म दुनिया में, धातु पाउडर कण लेजर किरणों के सटीक मार्गदर्शन के तहत एक जटिल नृत्य करते हैं,धीरे-धीरे बढ़ते हुए उत्कृष्ट त्रि-आयामी संरचनाएं बनती हैंहालांकि, ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड जैसी वायुमंडलीय गैसें अवांछित घुसपैठियों के रूप में लुढ़कती हैं, जो इस नाजुक नृत्य को बाधित करने और अंतिम धातु घटकों के प्रदर्शन को खतरे में डालने में सक्षम हैं।योज्य विनिर्माण प्रक्रिया की शुद्धता और स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, निष्क्रिय वायुमंडल उत्पादन प्रौद्योगिकी धातु भाग उत्पादन के लिए एक आवश्यक सुरक्षा के रूप में उभरा है।

निष्क्रिय वायुमंडल, जैसा कि नाम से पता चलता है, रासायनिक रूप से निष्क्रिय गैस वातावरण को संदर्भित करता है।एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग में विशेष रूप से पाउडर बेड फ्यूजन (पीबीएफ) प्रक्रियाओं में यह सुरक्षात्मक वातावरण महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।उच्च तापमान पर, धातु के पाउडर प्रतिक्रियाशील वायुमंडलीय गैसों (ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प सहित) के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे कई हानिकारक प्रभाव होते हैंः

• ऑक्सीकरण और नाइट्रिडेशन:सतह प्रतिक्रियाओं से ऑक्साइड या नाइट्राइड बनते हैं जो सामग्री की रासायनिक संरचना और सूक्ष्म संरचना को बदलते हैं, यांत्रिक गुणों, संक्षारण प्रतिरोध और थकान शक्ति को खराब करते हैं।
• पोरोसिटी गठन:प्रतिक्रिया के उप-उत्पाद पिघलने वाले पूल में फंस सकते हैं, जो भाग घनत्व और संरचनात्मक अखंडता को कम करने वाले रिक्त स्थान बनाते हैं।
• पिघलने के पूल अस्थिरताःप्रतिक्रियाशील गैसों से पिघलने वाले पूल के अंदर सतह तनाव और द्रव गतिशीलता प्रभावित होती है, जिससे ज्यामितीय सटीकता और सतह की गुणवत्ता प्रभावित होती है।
• तत्व समाप्तिःअस्थिर मिश्र धातु तत्व (जैसे एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम) उच्च तापमान पर वाष्पित हो सकते हैं, जिससे डिजाइन विनिर्देशों से संरचनात्मक विचलन हो सकता है।

इस प्रकार, प्रतिक्रियाशील गैसों को अलग करने वाला एक निष्क्रिय वातावरण स्थापित करना additively निर्मित घटकों की गुणवत्ता और प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए अनिवार्य हो जाता है।

एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग में उपयोग की जाने वाली दो प्राथमिक निष्क्रिय गैसें आर्गन (Ar) और नाइट्रोजन (N2) हैं। उनके बीच की पसंद सामग्री प्रतिक्रियाशीलता, लागत विचार और उपकरण आवश्यकताओं पर निर्भर करती है।

• आर्गन:असाधारण रासायनिक स्थिरता के साथ एक अणुमात्र की एक महान गैस के रूप में, आर्गन शायद ही कभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है।यह अपेक्षाकृत कम लागत पर व्यापक उपलब्धता प्रदान करता है. These characteristics make argon the preferred choice for most additive manufacturing applications—particularly for reactive metals like titanium and aluminum where oxidation and nitridation prevention is paramount.
• नाइट्रोजन:जबकि नाइट्रोजन कुछ निष्क्रिय गुण प्रदर्शित करता है, इसकी प्रतिक्रियाशीलता आर्गन की तुलना में अधिक है। उच्च तापमान पर, नाइट्रोजन अभी भी नाइट्राइड बनाने के लिए कुछ धातुओं के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है। इसलिए,नाइट्रोजन का उपयोग आम तौर पर स्टेनलेस स्टील्स जैसी ऑक्सीजन-सहिष्णु सामग्री तक सीमित हैनाइट्रोजन का मुख्य लाभ अर्गोन की तुलना में इसकी कम लागत में निहित है, हालांकि इससे नाइट्राइड के गठन को रोकने के लिए प्रक्रिया नियंत्रण को सख्त करने की आवश्यकता होती है।

रेनिशाओ के एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग सिस्टम में प्रक्रिया की शुद्धता और स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए विशेष निष्क्रिय वायुमंडल उत्पादन तकनीक का उपयोग किया जाता है। यह तकनीक कई प्रमुख चरणों के माध्यम से काम करती हैः

1. वैक्यूम प्रीकंडीशनिंग:यह प्रणाली सबसे पहले वैक्यूम पंपों का उपयोग करके निर्माण कक्ष से हवा और नमी को बाहर निकालती है, जिससे ऑक्सीजन और जल वाष्प सांद्रता में काफी कमी आती है।यह महत्वपूर्ण कदम पाउडर और उपकरण की सतहों पर चिपके हुए प्रदूषकों को हटा देता है, निष्क्रिय गैस के प्रवेश के लिए कक्ष को तैयार करना।
2. आर्गन शुद्धिकरण:वैक्यूम उपचार के बाद, उच्च शुद्धता वाले आर्गन को निर्दिष्ट दबाव स्तर तक पहुंचने तक कक्ष में बाढ़ आती है।पूर्ण शुद्धिकरण के लिए काफी मात्रा में आर्गन की आवश्यकता होती है।उच्च शुद्धता वाला आर्गन निष्क्रिय वातावरण स्थापित करने के लिए अवशिष्ट वायु को प्रभावी ढंग से विस्थापित करता है।
3. वायुमंडल का रखरखाव:निर्माण प्रक्रिया के दौरान, निरंतर ऑक्सीजन निगरानी वायुमंडल शुद्धता बनाए रखने के लिए पूरक आर्गन इंजेक्शन को सूचित करती है।100 पीपीएम से कम प्राप्त करना (0टाइटेनियम जैसी प्रतिक्रियाशील धातुओं के लिए 0.01%) स्तर। यह सटीक नियंत्रण निर्माण के दौरान धातु संदूषण को रोकता है।
4. अनुकूलित गैस खपतःएएम250 प्रणाली 30 लीटर/घंटे से कम गैस प्रवाह दरों के साथ काम करती है, आर्गन का उपयोग करने के बावजूद प्रतिस्पर्धी परिचालन लागत बनाए रखती है।यह आर्थिक दक्षता सभी सामग्रियों में सार्वभौमिक आर्गन को अपनाने की अनुमति देती है, नाइट्रोजन प्रतिस्थापन से जुड़े समझौता को समाप्त करते हुए निरंतर भाग गुणवत्ता सुनिश्चित करते हुए।

रेनिशाओ की वैक्यूम-सहायित आर्गॉन शुद्धिकरण पारंपरिक गैस विस्थापन विधियों पर स्पष्ट लाभ प्रदर्शित करती है। वैक्यूम पूर्व-सर्तकरण अधिक गहन हवा और नमी को हटाने के लिए प्राप्त करता है,उच्च शुद्धता वाले निष्क्रिय वायुमंडल की तेजी से स्थापना करने में सक्षमतुलनात्मक अध्ययनों से पता चलता है कि वैक्यूम-सहायता वाले आर्गन शुद्धिकरण प्रत्यक्ष नाइट्रोजन या आर्गन फ्लशिंग तकनीकों की तुलना में लक्ष्य ऑक्सीजन स्तरों को काफी तेजी से प्राप्त करता है।तैयारी के समय को कम करना और उत्पादन की दक्षता में वृद्धि करनाइसके अतिरिक्त, वैक्यूम प्रीकंडीशनिंग गैस की खपत को कम करने में योगदान देता है, जिससे परिचालन व्यय और कम हो जाता है।

निष्क्रिय वायुमंडल के प्रभावी प्रबंधन को सरल गैस भरने से परे विस्तारित किया जाता है, जिसमें प्रक्रिया स्थिरता और भाग की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए कई मापदंडों के सटीक विनियमन की आवश्यकता होती हैः

• ऑक्सीजन सामग्रीःप्राथमिक शुद्धता मेट्रिक सामग्री के अनुसार भिन्न होती है, प्रतिक्रियाशील धातुओं के लिए सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है।उच्च परिशुद्धता वाले ऑक्सीजन सेंसर लक्ष्य सीमाओं को बनाए रखने के लिए वास्तविक समय की निगरानी और प्रवाह समायोजन की अनुमति देते हैं.
• आर्द्रता:आर्द्रता धातु के पाउडर के साथ प्रतिक्रिया करती है, जिससे ऑक्सीकरण और छिद्रता होती है। कक्ष आर्द्रता को आमतौर पर सूखी या गैस सुखाने की प्रणालियों के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है।
• गैस प्रवाह दर:गैस विनिमय दक्षता और थर्मल वितरण दोनों को प्रभावित करते हुए, अत्यधिक प्रवाह पाउडर बेड को परेशान कर सकता है जबकि अपर्याप्त प्रवाह प्रदूषकों को हटाने में विफल रहता है।इष्टतम दरें कक्ष ज्यामिति और सामग्री विशेषताओं पर निर्भर करती हैं.
• गैस दबावःचैंबर दबाव प्रक्रिया स्थिरता को प्रभावित करता है अत्यधिक दबाव उपकरण क्षति का खतरा है जबकि अपर्याप्त दबाव पिघलने के पूल गतिशीलता को प्रभावित कर सकते हैं। सुरक्षित परिचालन सीमाओं को बनाए रखना आवश्यक है।

जैसे-जैसे एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग आगे बढ़ती है, इनर्ट वायुमंडल प्रौद्योगिकी को तेजी से सख्त आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विकसित होना चाहिए। भविष्य के विकास में निम्नलिखित पर ध्यान केंद्रित किया जाएगाः

• बढ़ी हुई शुद्धता:उच्च प्रदर्शन वाली सामग्रियों की मांग कम से कम प्रदूषक स्तर के साथ अति-उच्च शुद्धता वाली गैसों के विकास को प्रेरित करेगी।
• परिशुद्धता नियंत्रण:उन्नत सेंसर नेटवर्क और नियंत्रण एल्गोरिदम वायुमंडलीय मापदंडों के सख्त विनियमन को सक्षम करेंगे।
• लागत में कमी:नई गैस उत्पादन और पुनर्चक्रण विधियों से प्रक्रिया की अर्थव्यवस्था में सुधार होगा।
• स्मार्ट सिस्टम:कृत्रिम बुद्धिमत्ता और मशीन लर्निंग का एकीकरण बेहतर दक्षता और गुणवत्ता के लिए वायुमंडल प्रबंधन को अनुकूलित करेगा।

निष्क्रिय वायुमंडल उत्पादन धातु योज्य निर्माण में एक अपरिहार्य प्रौद्योगिकी के रूप में खड़ा है। निरंतर नवाचार के माध्यम से,यह महत्वपूर्ण प्रक्रिया सक्षमकर्ता औद्योगिक क्षेत्रों में अनुप्रयोगों के विस्तार का समर्थन करेगा.