불활성 대기 제어(Inert atomospheric control)는 밀폐된 공간에서 공기를 불활성 가스로 대체하여 제거하는 프로세스입니다. SLS 3D 프린팅에서 불활성 가스는 일반적으로 질소입니다. SLS 폴리머는 고온에서 장기간 보관하면 산화되는 경향이 있습니다. 산화를 제한하면 출력된 부품의 재료 특성이 향상되고 더 낮은 재생률로 출력할 수 있습니다.
예를 들어, 질소에서 Nylon 11로 출력하면 30%의 재생률을 사용하여, 50%의 재생률로 공기 중에서 출력된 부품에 비해 연성이 증가한 부품을 출력할 수 있습니다.
Fuse 1+ 30W에는 부분 양압으로 유지되는 밀폐 챔버를 구비하여 불활성 환경에서 프린팅 시 낮은 산소 농도를 보장합니다. Fuse 1+ 30W에는 배관, 센서, 제어장치가 포함되어 플러그 앤 플레이 불활성 대기 제어 프로세스가 가능합니다. Fuse 1+ 30W에는 질소 생성 기능이 포함되어 있지 않아 불활성 대기 제어를 원할 경우 외부 질소원이 필요합니다.
소싱
질소는 압축 가스 실린더, 액체 질소 듀어 또는 질소 발생기를 포함한 여러 형태로 공급될 수 있습니다.
다음 요구 사항을 충족하는 질소 공급 장치는 Fuse 1+ 30W와 함께 사용하기에 적합합니다.
- 농도 : 99.5% 이상
- 유량: 0.5 SCFM 이상
- 압력 범위: 36–120psi
- 기계 입구의 가스 온도: 18°C 이상
소모품 소싱에 대한 자세한 내용은 Formlabs 공인 소모품 유통업체(SLS) 지원 문서를 참조하십시오.
아래 표에는 옵션 간의 장단점이 요약되어 있습니다.
| 질소 발생기 | 압축 가스 실린더 | 액체 질소 듀어 | 마이크로 벌크/벌크 탱크 | |
|---|---|---|---|---|
| 예시 이미지 |  |
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| 용량 | 지속적 | 실린더당 약 300SCF(8,495L)의 질소 또는 10시간 인쇄 | 약 5,760 SCF (163,105 L)의 질소 또는 230 L 듀어당 6-7일 인쇄(손실 포함) | 설치 유형 및 용량에 따라 다름 |
| 비용 | 발전기당 4,000–10,000 USD | 실린더당 15–30 USD | 듀어당 70–120 USD | |
| 사이트 요구 사항 |
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전용 설치: 사이트 요구 사항에 대해 공급업체에 문의 |
| 다른 고려 사항 |
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| 추천 벤더 | Holtec Gas Systems (북미)DWT (유럽) | 에어가스 | 에어가스 | 에어가스 |
질소 발생기
질소 발생기는 압축 공기 공급원을 고순도 질소 가스 흐름으로 변환하고 대부분의 산소를 제거합니다. 생성된 질소 흐름은 Fuse 1+ 30W의 질소 공급원 역할을 할 수 있습니다. 질소 발생기 사용의 주요 이점은 병에 든 질소 공급원을 교체하거나 다시 채울 필요가 없다는 것입니다.
공기 압축기는 시동 전력 소모가 높을 수 있으며 출력 중단을 방지하기 위해 프린터와 별도의 회로로 전원을 공급받아야 합니다.
Formlabs는 전용 공기 압축기 또는 인쇄 중에 다른 장치에서 사용할 경우 압력 강하를 방지할 수 있는 충분한 용량의 공기 압축기를 사용할 것을 권장합니다. 질소 발생기에 공급되는 압축 공기는 수분, 오일 및 미립자 물질을 제거하기 위해 여과되어야 합니다.
권장 질소 발생기 및 관련 피팅에 대해서는 Formlabs가 승인한 소모품 유통업체 지원 문서를 참조하십시오. 나열된 피팅은 Holtec Gas Systems의 권장 HSS-7 또는 HSS-3 모델 질소 발생기와 호환됩니다. 피팅에는 다음이 포함됩니다.
- 공기용 신속 분리 호스 커플링(1x): 퀵 디스커넥트 커플링을 사용하면 쉽게 설정할 수 있습니다. 더 작은 압축기는 일반적으로 1/4" 커플링 크기를 사용하지만 고용량 압축기는 더 큰 커플링을 사용할 수 있습니다. 압축기를 점검하여 호환되는 파이프 크기와 커플링 크기를 확인하십시오.
- 공기용 퀵 디스커넥트 호스 소켓(2x): 퀵 디스커넥트 소켓을 사용하면 공기 호스가 공기 압축기 및 프린터와 쉽게 인터페이스할 수 있습니다. 호스 소켓은 두 개의 개별 공기 호스의 나사산 끝에 연결됩니다.
- EPDM 공기 호스(2개, 외부 압축 공기 필터와 함께 사용하는 경우 3개): 압축 공기 호스는 공기 압축기를 질소 발생기에 연결하고 질소 발생기를 프린터의 질소 주입구에 연결합니다. 외부 압축 공기 필터를 사용하는 경우 3개의 공기 호스가 필요합니다.
- 압축 공기 필터(해당되는 경우 1개): 질소 발생기에 공급되는 압축 공기는 수분, 오일 및 미립자 물질을 제거하기 위해 여과되어야 합니다. 공기 압축기에 필터가 사전 장착되어 있으면 추가 외부 필터가 필요하지 않습니다. 필터는 질소 발생기 앞에 정렬되어야 합니다.
- 실 실란트 테이프: 나사산 실란트 테이프를 사용하여 나사산 연결부에 기밀 연결을 보장합니다.
- 질소 발생기: Formlabs는 Holtec Gas Systems의 HSS-7 질소 발생기를 테스트했습니다. 필요한 질소 투입 요구 사항을 제공할 수 있는 모든 질소 발생기도 사용할 수 있습니다. 다른 질소 발생기를 사용하는 경우 커플링이 해당되는 경우 호스 및 어댑터와 호환되는지 확인하십시오.
아래 다이어그램은 공기 압축기(현재 표시됨)를 시작으로 Fuse 1+ 30W에 질소를 성공적으로 공급하기 위해 위의 구성 요소를 조립하는 방법을 보여줍니다. 공기 압축기에 필터가 미리 장착되어 있는 경우 점선 상자의 항목이 필요하지 않습니다.
아래 그림은 Fuse 1+ 30W의 질소 주입구 위치를 보여줍니다. 포함된 빠른 분리 호스 커플링이 설치되어 있습니다.
질소 병, 듀어 및 탱크
질소는 압축 가스 실린더, 액체 질소 듀어 또는 마이크로 벌크 또는 벌크 컨테이너와 같은 질소 컨테이너에서 Fuse 1+ 30W로 공급될 수도 있습니다. 가장 좋은 방법은 출력양, 예산 및 시설에 따라 다릅니다. 질소에 대한 최상의 옵션을 추천하려면 Airgas에서 개발한 Formlabs 가스 계산기를 사용하십시오.
질소 실린더는 압축기 및 질소 발생기에 투자할 필요 없이 불활성 가스 분위기로 인쇄를 시작하는 저렴한 방법으로 사용할 수 있습니다. 벌크 소모품은 생산 환경에서 대량 출력을 위한 비용 효율적인 옵션으로도 사용할 수 있습니다.
질소의 압축 가스 공급원을 사용하는 경우 질소 압력을 Fuse 1+ 30W의 입력 범위로 낮추기 위해 압축 가스 공급원의 출구에 조절기를 설치하십시오.
액체 질소 공급원을 사용하는 경우 액체 질소 공급원의 출구에 증발기를 설치하여 Fuse 1+ 30W의 입력으로 사용할 수 있는 가스로 변환하십시오.
안전
경고:
산소 부족과 관련된 건강 및 안전 문제를 방지하기 위해 적절한 환기가 가능한지 확인하십시오.
질소 공급원이 오작동하거나 잘못 설정되어 질소가 프린터가 있는 실내의 기존 산소를 대체하면 심각한 위험 상황이 발생할 수 있습니다. 질소 시스템이 안전한 방식으로 설정 및 작동되는지 확인하기 위해 회사의 안전 책임자가 안전 평가를 수행해야 합니다.