Hoppa till innehåll

Vår historia inom automatisering

Piab’s beprövade vakuumtransportörer utvecklar automatisering av additiv tillverkning

 

Piab lade grunden för säker och effektiv pulverhantering 1972 och stöder idag den växande additiva tillverkningsindustrin med sin omfattande expertis.

 

När additiva tillverkningsindustrin (AM) övergår från prototyper och små serier till massproduktion måste processer runt själva utskriften hänga med. En viktig del, särskilt inom metallbaserad AM, är säker hantering av metallpulver som krävs i oförorenat skick för att säkerställa tryckta delar av hög kvalitet och undvika att människor exponeras för farliga material eller tunga lyft. Piab vakuumtransportörer kan lösa alla dessa problem inom AM.

Idag, när Piab firar sitt 70-årsjubileum, letar vi inte bara efter Piabs äldsta vakuumtransportör som fortfarande används, utan vi tittar även på hur vi kan stödja de senaste framtidsinriktade industritillämpningarna.

År 1972 utvecklade Piab en industriell rengöringsenhet som hjälpte till att frigöra arbetsplatser från damm genom att erbjuda ett slutet vakuumsystem. I början av 1990-talet, när Piab vidareutvecklade sina vakuumejektorer och pumpar, sammanförde Piab båda teknikerna för att utvecklas från rengöring och borttagning till transport och återvinning av bulkmaterial inom kemi-, läkemedels- och livsmedelsindustrin.

Baserat på Piab’s sedan länge etablerade kunskap inom dessa krävande industrier är företaget väl rustat för att hjälpa till att utveckla automatiseringen inom AM-verksamheter. Piab har levererat vakuumtransportenheter till keramikindustrin under en ganska lång tid, men den verkliga tillväxtfaktorn är uppgraderingen av metalltillverkningen till produktion på industriell skala.

Kajsa Ryttberg Wallgren, President Vacuum Conveying Division på Piab förklarar: “Hantering av metallpulver kräver särskild uppmärksamhet för vissa legeringar på grund av dess farliga egenskaper för människor, dess känslighet för syre som orsakar nedbrytning, och dess värde som en ingrediens med högt pris. Idag hanteras pulvren manuellt hos de flesta tillverkare för att överföras mellan lagring och processteg. Även om denna process kan vara acceptabel i en laboratoriemiljö, är den inte avsedd för massproduktion eller utskrift av stora komponenter. Därför ser vi på Piab ett enormt behov av att AM-industrin automatiserar processtegen kring utskrifterna, och genom att göra detta tar vi itu med tre kärnbehov: säkerhet, kvalitet och produktivitet.”

Piab’s vakuumtransportörer uppfyller dessa krav samt erbjuder låg byggnadshöjd, enkel rengöring och låga bullernivåer. Det avgränsade och slutna systemet eliminerar spridningen av damm under transport av materialet, vilket förhindrar att anställda exponeras för farligt damm och avlastar dem från att bära tunga pulverburkar. Dessutom håller det materialet fritt från föroreningar från andra partiklar, vilket innebär att strukturen hos metallpulverenheterna bibehålls och att rätt kvalitet på det 3D-utskrivna föremålet uppfylls.

“Additiv tillverkning är redan ganska populärt inom flyg- och medicinteknik, men vi ser en enormt växande potential, särskilt inom fordon, turbomaskiner, verktyg och maskinteknik, allt baserat på användning av metallpulver,” tillägger Kajsa Ryttberg Wallgren.

Transport av metallpulver i additiv tillverkning innebär specialla utmaningar som börjar med den höga bulkdensiteten. Metallpulver kan väga upp till åtta kg per liter (kg/l), medan pulver inom läkemedels- eller livsmedelssektorn i allmänhet ligger mellan 0,8 och 1,2 kg/l. Detta kräver betydligt kraftigare vakuumsystem för att hålla metallpulvret i rörelse. Samtidigt behövs endast relativt små mängder för en produktionsprocess, vanligtvis inte mer än 100 kg per timme – det vill säga 12,5 liter transporterad volym. På grund av den höga bulkdensiteten och det stora filtret i systemet, liksom det extra nödvändiga frånluftsfiltret, krävs en motsvarande stor vakuumpump för att uppnå den nödvändiga sugkraften. Produktionstiden i 3D-utskriftsprocessen är relativt lång medan transporttiderna är korta.

Tack vare automatisk avstängning av vakuumpumpen vid tomgång är piFLOW®p-vakuumtransportörens konfiguration för additiv tillverkning mycket energieffektiv, särskilt i jämförelse med mekaniska pumpar som måste fortsätta köras även vid tomgång. Därmed blir det låga energikostnader för automatiserad leverans och påfyllning.

Explosionsskydd måste också beaktas vid produktion av delar gjorda av metallpulver, eftersom dessa i allmänhet omfattas av ATEX-bestämmelserna. För konfigurationen av en lämplig vakuumtransportör innebär detta att lämpliga tätningar och filter måste användas, och ytterligare jordningspunkter måste beaktas. Alla plast- och gummidelar i ATEX-versionen av Piab’s piFLOW®p-vakuumtransportörer är tillverkade av antistatiskt nitrilbutadiengummi (NBR). I princip kan alla ATEX-relevanta pulver och gaser transporteras i Piab’s vakuumtransportörer så länge de inte genomgår elektrostatisk laddning i gasatmosfär och inte överskrider ett specifikt volymmotstånd.

Vakuumtransport transporterar pulver i luftströmmar. En annan särart vid transport av metallpulver är att de ofta kräver transport i inert gasatmosfär, vilket vanligtvis är kväve eller argon. Detta innebär att dessa gaser måste matas in i systemet, vilket kräver mycket komplex kontroll. Piab erbjuder olika skräddarsydda lösningar för detta till AM-industrin.

Kajsa Ryttberg Wallgren summerar: “På Piab säkerställer vi att våra kunder håller sig i form för framtiden genom att erbjuda vår omfattande kunskapsreservoar inom vakuum- och materialhanteringsteknik. Detta är grunden för de innovationer Piab har utvecklat under de senaste 70 åren, och som fortsätter att leda oss till tillväxt samtidigt som vi bibehåller vår entreprenörsmässiga och innovativa anda. Ligg steget före tillsammans med oss.”

Choose your language

Kan inte jämföra

Olika produkttyper kan inte jämföras. Vill du ta bort befintliga produkter?

Återkoppla till oss