Southland Sensing 氧分析仪可为金属增材制造工艺提供连续的氧含量监测,适用场景涵盖激光粉末床熔融(LPBF)、定向能量沉积(DED)、电子束熔融(EBM)、惰性气体手套箱、粉末处理以及氩气或氮气成形舱环境监测。这些分析仪能够验证惰性气氛的完整性,检测空气泄漏,从而助力生产质量稳定、性能优异的金属打印部件。
金属增材制造依赖于严格控制的惰性气氛,以稳定生产出具有优异力学性能和表面质量的高品质部件。无论是打印钛合金、不锈钢、铝合金、钴铬合金、Inconel® 合金还是其他先进合金,制造过程中的氧污染都可能导致氧化、气孔率增加、力学强度下降、粉末性能退化以及打印质量不稳定。钛合金等活性合金对氧污染尤为敏感,因此持续的气氛监测至关重要。
大多数金属3D打印系统利用氩气或氮气来维持成型舱内低氧的环境。氧分析仪用于在打印前验证惰性气体的纯度,在生产过程中持续监测舱内气氛,在处理粉末时确认手套箱内的环境状况,并协助保护在大型惰性气体系统周边工作的操作人员。
本应用说明阐述了增材制造全过程中关键的氧气监测点,并推荐了最适合各阶段使用的 Southland Sensing 分析仪及传感器。
为何氧气监测至关重要: 对成形舱及粉末处理区域进行持续氧气监测,可确保惰性气氛适于打印并保障零件质量,同时有助于降低活性粉末着火的风险。
增材制造系统中氧含量的精确测量,不仅取决于分析仪本身,还取决于样气处理系统的设计。成形舱、手套箱及粉末处理工位可能在微正压或负压状态下运行;若未对样气进行适当预处理,气流中夹带的细微金属颗粒可能会影响传感器的使用寿命及测量稳定性。
设计合理的取样系统可确保分析仪接收到清洁且具有代表性的气体样品,并保证其压力和流量符合要求。对于位于粉末床、筛分站或粉末输送系统下游的取样点,强烈建议采用在线颗粒过滤措施。
Southland Sensing 提供应用支持,协助客户为构建室及手套箱装置选定合适的样品预处理组件。在配置分析仪系统时,需综合考虑腔体压力、工艺气体成分、样品流量以及粉末装载量等因素。
针对这一应用,Southland Sensing 开发了专有技术 TO2-19 Hybrid PPM/Percent Oxygen Sensor. Unlike conventional trace electrochemical sensors, the TO2-19 can remain exposed to oxygen while the chamber is open, then recover as the system is purged and monitor oxygen concentrations down to below 45 ppm during operation. This wide measurement capability is especially valuable in additive manufacturing systems that repeatedly cycle between oxygen and low-oxygen inert atmospheres.Fixed oxygen deficiency monitors are recommended for any enclosed print room or powder handling area using bulk inert gas supply (nitrogen or argon). Our monitors provide continuous room-air O₂ measurement with audible and visual alarms at user-configurable setpoints (typically 20.0% and 19.5% O₂), helping protect personnel working near build chambers and bulk gas storage.
请参阅我们的 氧传感器兼容性指南 以确认适用于您的分析仪型号及工艺应用的正确传感器。
具体要求因粉末材料及设备制造商(OEM)的机器规格而异,但许多激光粉末床熔融系统将氧含量控制目标设定在 1000 ppm 以下;对于钛或铝等活性粉末,有时则要求氧含量低于 100 ppm。请务必遵循设备制造商关于气氛环境的各项规定。
是的。我们的电化学传感器专为惰性气体背景下的应用而设计并经过测试,测量范围涵盖从低于 1 ppm(百万分之一)的氧含量到百分比级别的浓度,且不受氩气或氮气的干扰。
是的。OMD-507 是我们最紧凑的通用分析仪之一,专用于 3D 金属打印领域;它提供多种电子元件及传感器外壳配置,以适配不同的设备设计。
诸如 OMD-501X 或 OMD-190 之类的面板安装式分析仪,若搭配适用于手套箱的传感器外壳,常用于监测用于粉末筛分、混合及储存的惰性气体手套箱和隔离器。
是的。部分型号支持 Modbus RTU 或 Modbus ASCII 双向数字协议,可直接与成型舱或打印单元的控制系统集成。请联系我们,以确认哪些型号符合您的系统要求。
在金属增材制造中,可靠的氧气监测至关重要——它能提供必要的保护。 制造质量,确认 大气完整性,减少 粉末着火风险,并保持 操作人员安全Southland Sensing 提供全系列仪器,涵盖增材制造工艺的各个环节。