3D-printet vakuumkammer i rustfrit stål

Når man designer udstyr til avancerede forskningsfaciliteter, er der ekstremt høje krav til både kvalitet og funktion. At de to kan kombineres, er for nylig blevet vist ved en demonstration på Teknologisk Institut.

Hos Teknologisk Instituts datterselskab, Danfysik, stod man med en kunde, der havde nogle krav til et specielt produktdesign – et såkaldt vakuumkammer - som samtidigt skulle kunne køles effektivt. Derfor valgte Danfysik at kontakte 3D-print specialisterne på Teknologisk Institut.

I fællesskab designede Danfysik og Teknologisk institut et såkaldt vakuum kammer for driftsrør, der både opfyldte de meget specifikke krav, og som samtidig var optimeret til 3D-print, og der blev printet et demo-emne i rustfrit stål (316L).

Helt tæt kammer med indbyggede kølekanaler

Vakuumkammeret er lavet med specialdesignede kølekanaler bygget ind i væggen i, så man opnår en langt mere effektiv køling, og netop muligheden for at lave indvendige kølekanaler er en af de store fordele ved 3D-print teknologien.

Det 3D-printede kammer er naturligvis blevet testet efter alle kunstens regler for at sikre, at det lever op til de strenge krav – og hos Danfysik har man ikke kunnet måle utætheder med det måleudstyr, man har til rådighed. Mere konkret er kammeret testet til to størrelsesordenener bedre end typiske krav for sådanne vakuumkamre, og der er ikke fundet nogle læk.

Metal 3D-print rummer nogle spændende muligheder for nye produktdesigns, og efter at vi har fået verificeret, at emner fremstillet med 3D-print er kompatible med højt vakuum, er det helt sikkert en teknologi, vi vil tænke ind i fremtiden

- Jesper Kristensen, Danfysik

Testudstyret (og her bliver det lidt teknisk) kan således måle lækrater ned til 1*10-12 mbar*l/s. En typisk specifikation for denne type kamre er en lækrate bedre end 1*10-10 mbar *l/s - så det 3D-printede kammer er det fint inden for grænserne. Danfysik har ligeledes regnet udgasningsraten ud. Den angiver, hvor mange fremmede atomer, der sidder på materialets overflade, og også den ser fin ud i forhold til kravene.