Von 0 auf 98%: Mit einem neuen Trocken-Abscheideverfahren bei der Absaugung von Metallpulver schafft Ruwac eine zentrale Voraussetzung für eine sehr viel höhere Wiederverwendungsquote des (teuren) Pulvers beim selektiven Lasersintern (SLM) und anderen Verfahren des Metall-3D-Drucks. Das neue Verfahren, das sich auch für die Nachrüstung vorhandener Abscheideanlagen eignet, wurde während einer gemeinsamen Projektarbeit mit dem Fraunhofer IPA entwickelt.
Bei der additiven Fertigung von Metallbauteilen dominiert das Verfahren des Selektiven Laserschmelzens (SLM). Metallpulver wird von einem Laser aufgeschmolzen, Schicht für Schicht entsteht das Bauteil in einem Pulverbett. Das überschüssige Pulver wird aus dem Arbeitsraum abgesaugt und konnte bisher nicht wiederverwendet werden, weil es reaktiv ist und deshalb durch Benetzung mit Flüssigkeit inertisiert werden muss. Das wiederum verhindert, dass es in den Prozess zurückgeführt werden kann, weil die Inertisierung die Materialeigenschaften verändert.
In einer gemeinsamen Projektarbeit von Ruwac und dem Fraunhofer IPA entstand nun ein Vorabscheider auf Basis eines Hochgeschwindigkeits-Zyklons, der den bewährten und für den Einsatz beim Metall-3D-Druck optimierten Nassabscheidern der NA-Baureihe vorgeschaltet wird.
Der neu entwickelte Trocken-Vorabscheider mit der Bezeichnung R26 ist in der Lage, das reaktive Pulver so abzuscheiden, dass seine chemischen und physikalischen Eigenschaften nicht beeinflusst werden. Zugleich ist die erforderliche Sicherheit gewährleistet – u.a. durch einen zuverlässigen Potenzialausgleich aller Komponenten, einschließlich des nachfolgenden Nassabscheiders und der 3D-Druck-Anlage. Diese Maßnahme vermeidet, dass eine wirksame Zündquelle entstehen kann.
Umfassende Praxistests im Fraunhofer IPA Bayreuth und im Ruwac-Entwicklungszentrum haben gezeigt: Mindestens 98% des aus dem Arbeitsraum abgesaugten Pulvers werden im Zyklon trocken abgeschieden und im Behälter gesammelt. Dieses Pulver muss nur noch gesiebt werden und lässt sich dann für die Produktion von SLM-Bauteilen weiterverwenden. Es bleiben nur noch höchstens 2%, die im nachgeschalteten Nassabscheider inertisiert und anschließend entsorgt werden.
Aus Sicht des Anwenders verringert die hohe Wiederverwendungsquote die (Me-tallpulver-)Kosten deutlich. Zugleich wird die Nachhaltigkeit des SLM-Prozesses gesteigert – ohne dass der Bauteilhersteller oder sein Kunde Nachteile in Kauf nehmen müssen. Weitere Vorteile, die sich durch den Einsatz des Trockenvorab-scheiders ergeben, sind eine geringere Verschmutzung des Flüssigkeitsbehälters sowie das verbesserte Handling (weil es sehr viel weniger Entsorgungsvorgänge gibt) und der verringerte Wartungsaufwand.
Ruwac bietet den R26 in unterschiedlichen Ausführungen für die (starre oder flexible) Verbindung mit einzelnen Nassabscheidermodellen (NA7-26, NA7-11, NA 35) an. Bei den Nassabscheidern können die Anwender Optionen wie z.B. eine elektronische Füllstandsüberwachung und eine Abfrage des Potentialausgleichs wählen.
Nochmals attraktiver wird das von Ruwac entwickelte Verfahren dadurch, dass vorhandene Nassabscheider einfach durch die neue Vorabscheider-Technologie mit High-Speed-Zyklon nachgerüstet werden können.
Text- und Bildquelle: Ruwac Industriesauger
