Návrh kyslíkového filtru do 3D tiskárny kovu

Abstract

V medicínských oborech se běžně využívají slitiny na bázi titanu, avšak v některých medicínských aplikacích se jako vhodnější ukázalo použití slitin na bázi hořčíku. Například v ortopedii pro výrobu implantátů. Zvládnutí zpracování hořčíku pomocí technologie Selective Laser Melting by umožnilo vyrobit komplexní struktury podporující tvorbu buněk a regeneraci kostí. Jeden z problému při zpracování slitin na bázi hořčíku je tvorba zbytkového kyslíku. Tento problém lze řešit kyslíkovým filtrem, který se vřadí do okruhu inertní atmosféry. Konstrukcí tohoto filtru pro 3D tiskárnu kovu SLM Solutions 280HL v1.0. se zabývá tato bakalářská práce. Toto zařízení umožňuje filtrovat až 120 m3/h plynu s výstupní čistotou 100 ppt ( 1,0 × 10-8 %). Zařízení separuje kyslík nepřetržitě během celého výrobního procesu. Konstrukce zařízení umožňuje připojení i k dalším strojům společnosti SLM Solutions.In medical branches alloys on the basis of titanium are commonly used, however, in some of the medical applications it emerged that the usage of alloys on the basis of magnesium is more convenient, for example in orthopaedic surgery for the implant fabrication. Managing of processing of magnesium using the technology Selective Laser Melting would enable to produce complex structures supporting the production of cells and recovery of bones. One of the problems when processing the alloys on the basis of magnesium is the production of residual oxygen. This problem can be solved with the usage of an oxygen filter that is integrated in the circuit of inert atmosphere. This bachelor´s work deals with the construction of this filter for 3D metal printer SLM Solutions 280HL v1.0. This device enables to filter up to 123 m3/h of the gas with the output purity 100 ppt (1,0 × 10-8 %). The device separates oxygen continuously during the whole manufacturing process. The construction of the device enables the attachment to other SLM Solutions company machines.