非接觸式靜電鋪粉技術(shù)，Electroplaning讓金屬3d打印不需要刮刀

2024年9月23日，南極熊獲悉，精密粉末處理技術(shù)領(lǐng)先者Powder Motion Labs公司推出了一種名為Electroplaning™的鋪粉技術(shù)，該技術(shù)可使粉末床平滑和平整，從而實現(xiàn)更可靠的3D 打印，與之配套的精密粉末進料器則可為各種制造工藝分配和計量粉末材料。

這項由Powder Motion Labs開發(fā)的尖端鋪粉方法有望徹底改變激光粉末床熔融（Laser Powder Bed Fusion，LPBF）技術(shù)的現(xiàn)狀，為整個行業(yè)帶來重大變革。

Powder Motion Labs 的 Electroplaning™ 技術(shù)可實現(xiàn)非接觸式鋪展、整平和壓實粉末顆粒。與傳統(tǒng)的機械整平方法不同，Electroplaning™ 利用靜電力從遠處操縱粉末顆粒。這意味著粉末床中的突出部分不會損壞或磨損整平機制。

△基于Electroplaning™技術(shù)的LPBF機器鋪粉過程展示

非接觸式刮涂機解決方案——Electroplaning™

Powder Motion Labs的技術(shù)已在粉末床熔融機上實施和測試，并被證明可以大幅提高打印可靠性。Electroplaning™ 不受粉末床上方突出的部件的影響，這意味著不會有磨損或損壞的刮刀破壞打印。該技術(shù)的推出可用于替代或增強現(xiàn)有LPBF裝備上的機械涂覆裝置，具有以下優(yōu)勢：

平整和壓實粉末

不受突出或彎曲部件的影響

輕松改裝到現(xiàn)有系統(tǒng)

不需要氣體或真空

工作原理

Powder Motion Labs的Electroplaning™ 技術(shù)的核心是電極。電極負責對粉末床進行整平和壓實操作。電極的長度只需與粉末床的寬度相同，即可覆蓋整個床的表面積。通常，電極位于粉末床上方幾毫米處，以獲得最佳性能。

對于從上方將粉末供應分配到粉末床上的情況，Electroplaning™ 電極通?？梢苑胖迷诹隙返恼路?，分配鼓的后面。

首先，粉末通過分配滾筒粗略地分配到床上。然后，當電極經(jīng)過床時，它會將其弄平并壓實，從而形成一層完美的新粉末層。

△Electroplaning™ 增強系統(tǒng)

許多現(xiàn)有的粉末床增材制造機器在打印床旁邊設(shè)有粉末供應裝置。傳統(tǒng)的刮刀將粉末從粉末供應裝置推到打印床上。對于這些類型的機器，Electroplaning™ 增強解決方案可能非常有效。

Electroplaning™ 增強系統(tǒng)除了 Electroplaning™ 電極外，還配有傳統(tǒng)的刮刀或滾筒。如果刮刀或滾筒在打印過程中受損，Electroplaning™ 會糾正錯誤并重新調(diào)平床面，防止刮刀進一步受損并繼續(xù)打印。

事實上，由于電極的整平作用，通?？梢杂么炙⒋嬷赝康镀驖L筒。刷子將粉末粗略地鋪到位，同時仍能抵抗突出部件的磨損和損壞，而 Electroplaning™ 則提供精確的整平和壓實。

南極熊已經(jīng)找到相關(guān)專利文件，感興趣可下載

• US11607846使用交流電平整粉末床頂面的重涂機.pdf (2.47 MB, 下載次數(shù): 274)
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• US10226780帶振動輔助的靜電送粉器.pdf (1.87 MB, 下載次數(shù): 247)
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• US10080615用于將部件臨時安裝到骨骼上的裝置.pdf (1.8 MB, 下載次數(shù): 224)
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• US11612940.pdf (3.36 MB, 下載次數(shù): 281)
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• US11772164.pdf (4.37 MB, 下載次數(shù): 276)
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• US11872754.pdf (2.81 MB, 下載次數(shù): 292)
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配套裝置：粉末送料器和X2 粉末供給系統(tǒng)

Powder Motion Labs的專利核心技術(shù)在于利用靜電力來操縱粉末顆粒，從而提供平穩(wěn)一致的粉末流動。Electroplaning™技術(shù)的配套的專利粉末進料器具有近乎即時的開啟和關(guān)閉時間，以及出色的粉末進料速率重復性，所有這些都在一個只有傳統(tǒng)粉末進料器一小部分大小的設(shè)備中實現(xiàn)。Powder Motion Labs的送粉器能夠滿足各種工藝的需求，包括：

激光金屬沉積

熱噴涂

激光熔覆

焊接

粉末化學品的處理、配料和加工

X2 系統(tǒng)由兩個組件組成：控制器和送粉器芯?？刂破髟O(shè)計為方便地安裝在標準 19 英寸機架或桌面上，而送粉器芯可放置在客戶工藝附近或直接放置在客戶工藝上。

X2 系統(tǒng)的尺寸僅為典型粉末進料器的一小部分，其設(shè)計充分考慮了易于集成的特點。核心大約有壘球大小，料斗有多種尺寸可供選擇，因此可以無縫集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。

標準控制器能夠控制兩個核心，僅占用 4U 機架空間?？刂破骶哂幸子谑褂玫挠|摸屏界面以及外部串行控制接口。此外，X2 核心具有內(nèi)置光學粉末流量傳感，可在控制器顯示屏上以圖表形式查看。

具體的技術(shù)規(guī)格見下表：