3D 打印的 “隱形伙伴”

在 3D 打印技術日新月異的..，從航空航天領域復雜零部件的制造，到醫療行業個性化假肢的定制，3D 打印正以其獨特的魅力，重塑著制造業的格局。然而，在這看似神奇的打印過程背后，有一種氣體默默地發揮著關鍵作用，它就是氬氣。在金屬 3D 打印的..里，氬氣堪稱是不可或缺的 “隱形伙伴” ，沒有它的保駕護航，3D 打印的許多奇跡都難以實現。接下來，就讓我們一同深入探索氬氣在 3D 打印領域的重要作用，以及與之緊密相關的氬氣回收系統。

氬氣：3D 打印的幕后英雄

3D 打印的眾多環節中，氬氣都扮演著關鍵角色，其重要性不言而喻。在金屬粉末制備階段，氬氣霧化法是一種常用的制粉方法。通過高速氬氣流沖擊金屬液體，使其破碎成細小顆粒并冷凝成粉末。這種方法制備的金屬粉末具有低氧、低氮含量的特點，能夠有效..粉末質量，為后續的 3D 打印奠定良好基礎。例如，在航空航天領域中廣泛應用的鈦合金粉末，就常采用氬氣霧化法制備 ，..其在極端環境下的性能穩定性。如果在這個過程中不使用氬氣，金屬粉末很容易吸收空氣中的氧氣和氮氣，導致粉末質量下降，進而影響打印產品的性能。

進入 3D 打印過程，氬氣的作用更是不可或缺。在激光熔化金屬粉末的過程中，熔池處于高溫狀態，極易與空氣中的氧氣發生氧化反應。而氬氣作為一種惰性氣體，能夠在熔池周圍形成一層保護氣幕，將氧氣隔絕在外，防止金屬氧化。以汽車發動機的一些復雜零部件的 3D 打印為例，這些零部件在工作時需要承受高溫、高壓等惡劣條件，如果在打印過程中金屬被氧化，就會降低其強度和耐腐蝕性，影響發動機的整體性能和使用壽命。

完成打印后，在間接金屬 3D 打印的后燒結以及打印后的熱處理階段，同樣需要氬氣提供保護氣氛。后燒結過程需要在無氧環境下進行，以..燒結效果和產品的致密度。而熱處理階段，氬氣可以防止金屬在加熱過程中被氧化，同時幫助調整金屬的組織結構，提升產品的綜合性能。比如一些醫療器械的金屬部件，經過氬氣保護下的熱處理后，其硬度、韌性和耐腐蝕性都能得到顯著提高，滿足醫療領域對產品性能的嚴格要求。

成本之困：氬氣消耗的挑戰

盡管氬氣在 3D 打印中作用關鍵，但它也給企業帶來了不小的成本壓力。氬氣成本主要由購買成本和消耗成本構成。在購買成本方面，氬氣的市場價格因地區、供應渠道和市場供需關系而有所波動。一般來說，瓶裝氬氣的價格相對較高，而采用管道輸送的大宗氬氣供應方式，雖然單位成本有所降低，但前期的管道鋪設和設備投入成本較大。

在消耗成本上，金屬 3D 打印過程中氬氣的消耗量取決于多個因素。打印工藝的不同，氬氣的消耗速度和總量會有顯著差異。例如，在一些需要快速成型和大面積熔覆的工藝中，為了..熔池的充分保護，氬氣的流量需求較大，導致消耗增加。材料利用率也與氬氣消耗密切相關。如果在打印過程中材料浪費嚴重，需要頻繁補充金屬粉末，那么相應的氬氣消耗也會增多。生產規模同樣不容忽視，大規模連續生產的企業，由于打印時間長、產量大，氬氣的累計消耗量相當可觀。

據行業數據顯示，在某些金屬 3D 打印項目中，氬氣成本在總成本中的占比相當突出。以生產航空航天零部件的某企業為例，其使用的 3D 打印設備在打印過程中，每小時氬氣消耗量約為 50 - 80 升。按照市場上平均每升氬氣 0.02 - 0.05 元的價格計算，僅氬氣一項，每天 8 小時的生產就需要花費 80 - 320 元。再加上粉末材料、設備折舊、人工等成本，氬氣成本在總成本中的占比達到了 15% - 25% 。對于一些小型 3D 打印企業或初創公司而言，這無疑是一筆沉重的負擔，嚴重壓縮了利潤空間，甚至影響到企業的生存和發展。

隨著 3D 打印市場的不斷擴大，氬氣的需求量持續攀升，這使得氬氣成本居高不下的問題愈發凸顯。對于眾多 3D 打印企業來說，如何有效控制氬氣成本，成為了在激烈市場競爭中實現可持續發展的關鍵所在。

破局之道：氬氣回收系統登場

面對氬氣成本居高不下的困境，氬氣回收系統應運而生，為 3D 打印企業帶來了新的希望。氬氣回收系統的工作原理并不復雜，它主要通過對 3D 打印過程中排出的廢氣進行收集、凈化和增壓處理，使廢氣中的氬氣重新達到可使用的純度標準，從而實現氬氣的循環利用。

以陜西迪凱機電研發的第四代智能撬裝式氬氣回收裝備為例，這套裝備堪稱行業內的..，在眾多 3D 打印金屬粉末生產企業中得到了廣泛應用。它主要由爐口撬架、回收撬架和外置設備三部分組成。爐口撬架作為整個裝備的前端部分，就像是一位忠誠的 “守門員”，首要任務是解決降溫、除塵和氣體遠端輸送等問題。在 3D 打印過程中，排出的廢氣溫度較高，且含有一定量的粉塵和雜質，如果不進行預處理，這些雜質會對后續的回收設備造成損害，影響回收效果。爐口撬架通過一系列的技術手段，如熱交換器降溫、過濾器除塵等，將廢氣的溫度降低到合適范圍，同時去除其中的粉塵和雜質，為后續的回收工作奠定良好基礎。

回收撬架則是整個裝備的核心部分，承擔著回收、循環、過濾、補氣和增壓等關鍵任務。從爐口撬架過來的廢氣，在這里進行深度處理。通過特殊設計的回收裝置，將廢氣中的氬氣..地分離出來；利用..的過濾技術，進一步去除氬氣中殘留的微小雜質；在循環過程中，實時監測氬氣的流量和壓力，根據需要進行補氣操作，..氬氣的供應穩定；..重要的是，通過氬氣增壓機對回收的氬氣進行增壓，使其壓力達到 3D 打印設備的使用要求。值得一提的是，迪凱機電研發的氬氣增壓機實現了國產化替代，具有零級無油、更大壓力和更大流量的特點，滿足了 3D 打印金屬粉末企業對安全性和可靠性的極高要求 。

外置設備作為裝備的末端部分，主要負責過濾、循環、監測和儲氣等工作。經過回收撬架處理后的氬氣，雖然已經達到了較高的純度，但為了..萬無一失，外置設備會再次對其進行精細過濾，進一步提高氬氣的純度。同時，通過循環系統，將多余的氬氣儲存起來，以備后續使用。在整個過程中，實時監測系統會對氬氣的各項參數進行監控，如純度、壓力、流量等，一旦發現異常，立即發出警報并進行自動調整，..設備的穩定運行 。

迪凱機電的這套第四代智能撬裝式氬氣回收裝備，具有多項顯著優勢。它實現了無油回收，整體氣密性優異，能夠有效保障成品粉末的低含氧量，滿足 3D 打印對金屬粉末質量的嚴格要求。氬氣回收率高達 95% 以上，這意味著企業能夠將大部分使用過的氬氣重新回收利用，大大降低了氬氣的采購成本。裝備的智能化、模塊化程度高，占地面積不超過 40 平米，不僅安裝方便，而且能夠適應不同企業的生產場地需求。生產周期短，3 個月內就能夠實現交貨，讓企業能夠快速投入使用，享受氬氣回收帶來的成本降低和效率提升。此外，該裝備的可靠性高，可滿足 24h×365 天連續穩定運行，設備設計使用壽命 10 年以上，大保養周期長達 6000h，同時還實現了明顯的降噪效果，產品零部件國產化率已經達到 98% 以上，無論是從性能還是從維護成本上，都為企業提供了極大的便利和保障 。

在實際應用中，迪凱機電的氬氣回收裝備已經幫助眾多企業取得了顯著的經濟效益。某 3D 打印金屬粉末生產企業，在使用了迪凱機電的第四代智能撬裝式氬氣回收裝備后，氬氣成本降低了約 40%。原本每年需要花費 2000 萬元購買氬氣，現在通過回收再利用，每年只需花費 1200 萬元，節省了 800 萬元的成本。這不僅..了企業的成本壓力，還提高了企業的市場競爭力，使企業在行業中能夠更加從容地應對各種挑戰 。