
浏览次数: 时间:2025-08-02 15:45:02
3D打印(增材制造)作为现代制造业的革命性技术,广泛应用于航空航天、医疗、汽车和消费品等领域。在金属3D打印和部分高分子材料打印过程中,制氮机通过提供高纯度氮气,为打印环境创造惰性气氛,有效防止材料氧化并提升打印质量。本文将详细介绍3D打印行业制氮机的工作原理、特点、选购要点、应用场景及维护方法,为用户提供实用指南。
在3D打印过程中,特别是在金属粉末床熔融(如SLM、DMLS)或高分子材料打印中,氧气可能与材料发生反应,导致氧化、气孔或性能下降。制氮机通过生成高纯度氮气(纯度通常为99.9%-99.999%),为打印腔体提供惰性保护气氛,其主要作用包括:
3D打印行业制氮机通常采用变压吸附(Pressure Swing Adsorption, PSA)技术,从空气中分离出高纯度氮气。其工作流程如下:
:内置压缩机将环境空气加压至0.4-0.8 MPa,空气由78%氮气、21%氧气及其他微量气体组成。
:压缩空气进入装有碳分子筛(CMS)的吸附塔。碳分子筛优先吸附氧气、二氧化碳和水蒸气,氮气因吸附较少通过吸附塔,进入收集系统。
:当一个吸附塔的分子筛饱和时,系统切换至另一个吸附塔,同时通过减压释放吸附的氧气等气体,完成分子筛再生。这一过程快速循环(每周期10-60秒),确保连续供氮。
:分离出的高纯度氮气通过管道输送至3D打印机的打印腔体,纯度可达99.9%-99.999%,满足高精度打印需求。
部分制氮机还配备防爆设计和氮气纯度监测仪,确保在高粉尘或高温环境下的安全性和稳定性。
:提供99.9%-99.999%纯度的氮气,满足金属3D打印对低氧含量的严格要求。
:部分型号采用防爆设计,符合ATEX或IECEx标准,适合金属粉末打印的潜在爆炸风险环境。
:配备智能控制系统,支持氮气流量和纯度的精确调节,与3D打印机无缝集成。
:采用防腐、防尘材料,防护等级通常达IP65,适应高温、粉尘或高湿环境。
选择适合的制氮机需根据打印机类型、材料种类和生产规模综合考虑。以下是选购要点:
金属3D打印涉及细小金属粉末,存在粉尘爆炸风险。选择符合防爆标准(如ATEX Zone 2或中国GB3836)的制氮机,确保安全运行。
优质制氮机能耗应低于0.5 kWh/Nm³。查看技术参数,优先选择节能型号以降低长期运行成本。
3D打印行业制氮机通过变压吸附技术提供高纯度氮气,为金属和高分子材料打印创造惰性环境,有效防止氧化、提升打印质量并保障安全。其高纯度输出、防爆设计和精准控制使其成为增材制造领域的关键设备。选购时需关注氮气纯度、流量、防爆性能和能耗,使用时需注重安全操作和定期维护。通过合理应用和保养,3D打印行业制氮机将为高精度制造提供可靠支持,助力航空航天、医疗和工业领域的创新发展。