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金属3D打印技术

传感器守护制程稳定性

3D打印技术为企业带来前所未有的创新与弹性，不再受限于传统制造方法的限制，企业可以轻松应对不同的生产需求，更灵活地设计和制造产品。虽然初始的投资成本较高，但随着技术的发展与市场型态的改变，3D打印的成本已开始大幅下降。相比传统的制造方法，3D打印技术可以节省材料、人力和时间成本。此外，3D打印减少原材料的使用，生产出轻量化、优化的产品，不仅减少能源消耗和废物产生，且实现永续发展、并对环境友好。

什么是金属3D打印？

金属3D打印，也称为金属积层制造技术 (Additive Manufacturing, AM)，是一种利用金属粉末或金属线材逐层堆栈形成立体的制程。常见的金属材料有钛、钨等等。该技术最早出现于1980年代，当时主要用于塑料材料的快速成型。随着技术进步，金属3D打印技术逐渐发展成熟，并且在许多产业中成为主流制造方法之一，尤其在航空、医疗、汽车等高精度领域应用广泛。

金属3D打印制程?

金属3D打印透过不同技术将金属材料逐层成型：如粉床熔融利用雷射或电子束将金属粉末逐层熔融，雷射金属沉积则使用金属粉末或线材在雷射加热下成型，而电弧添加制造则类似传统焊接，利用电弧熔融金属线材以构建大型结构。

传感器在金属3D打印中的应用

在金属3D打印的制程中，环境控制大幅影响生产与成品，特别是针对通风和湿度控制。这两个因素对于打印质量和稳定性有着显著影响，因此，传感器被广泛应用于监测和调节这些参数。

1. 风速风量传感器应用：

• 避免氧化反应：金属3D打印中，特别是在粉床熔融（PBF）与雷射金属沉积制程中，需要使用惰性气体（如氩气）来防止高温下金属粉末的氧化。通风系统中的传感器可实时监测通风状况，确保维持低氧环境，从而保护金属成品表面质量。

• 稳定气流：风速风量传感器可帮助监测工作环境中的气流稳定性，确保惰性气体均匀分布，避免因气流不稳而导致打印材料的不均匀冷却或变形。

• 避免粉尘及污染：风速风量传感器可装设在3D打印进气室内入口，侦测气体微小变化，以避免室外粉尘的污染。此外，金属在冷却时会产生微小的金属颗粒，这些颗粒未能完全附着在打印物体上，就会散逸成为粉尘，使用传感器还可避免制程中粉尘的二度污染。

特色：适用于工业级应用，可测大风量，耐高温高压、粉尘和腐蚀 传感器种类：Pt20 / Pt300(风速) / Pt1000(温度) 量测范围：0 ... 120 Nm/s 输出：4 ... 20 mA / 0 ... 10 V / RS-485 / Impulse 精度：±1.5% F.S. 防护等级：IP67(测棒) / IP65(本体)	特色：适用于洁净气体，耐高温高压 传感器种类：热线式质量流量传感器 量测范围：0 ... 90 m/s 输出：4 ... 20 mA / 0 ... 10 V / RS-485 精度：±1.5% F.S. 防护等级：IP67	特色：采用差压式风速量测原理，可双向量测、计算气体密度及质量流率 传感器种类：差压sensor 量测范围：常压版：± (0.8 ... 40 m/s) / 高压版：± (20 ... 200 m/s) 输出：4 ... 20 mA + RS-485 / 0 ... 10 V + RS-485 / Frequency ( 0 ... 100 Hz ) + RS-485 / Pulse ( Option ) + RS-485 精度：±1.5% F.S. (Option±1% F.S.) 防护等级：IP65 (本体) / IP20 (测棒)

2. 差压传感器应用：

特色：适用于工业级应用，耐压力大 量测组件：热线式差压传感器，导通 量测范围：±50 ... ±1500 pa 输出：4 ... 20 mA / 0 ... 10 V / RS-485 精度：±1.5% F.S. ±3% M.V. 防护等级：IP65

3. 露点与温湿度传感器应用：

• 避免材料吸湿：金属粉末极易吸湿，而过高的湿度可能会导致粉末结块，影响打印质量。露点传感器可实时检测环境中的相对湿度，当湿度过高时，系统会自动调节通风和除湿设备，确保工作环境的干燥性。

• 提升成品质量：控制湿度有助于减少粉末中的水分含量，从而降低裂缝或孔隙的风险，提升最终成品的结构完整性和机械性能。

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特色：适用于空压系统、工业干燥系统 传感器种类：电容式湿度传感器 & Pt100 露点工作范围：-100 ... +20 dp°C 输出：RS-485+(4 ... 20 mA / 0 ... 10 V) 精度：±1 ... ±2 dp°C 防护等级：IP65(本体) / IP20(测头)	特色：适用于工业级应用，耐高温高压 传感器种类：电容式湿度传感器 & Pt 100 A级 量测范围：- 40°C ... + 200°C / 0 ... 100%RH 输出：4 ... 20 mA / 0 ... 10 V / RS-485 精度：温度 ±0.15°C / 湿度 ±1.2%RH 防护等级：IP65