Zukunft am Pudder

Déi schwedesch Firma VBN Components mécht Stahlprodukter mat Additivtechnologien mat Pulver mat Zousatzstoffer, haaptsächlech Tools wéi Buer a Fräser. 3D Drécktechnologie eliminéiert de Besoin fir Schmied a Bearbechtung, reduzéiert de Rohmaterialverbrauch, a bitt Endbenotzer eng méi grouss Auswiel u qualitativ héichwäerteg Materialien.

D'Offer vu VBN Komponenten enthält z.B. Vibenite 290deen, laut der schwedescher Firma, den haardste Stol vun der Welt ass (72 HRC). De Prozess fir Vibenite 290 ze kreéieren ass d'Häert vun de Materialien graduell ze erhéijen bis zu. Wann déi gewënscht Deeler aus dësem Rohmaterial gedréckt sinn, ass keng weider Veraarbechtung ausser Schleifen oder EDM erfuerderlech. Kee Ausschneiden, Fräsen oder Bueren erfuerderlech. Sou schaaft d'Firma Deeler mat Dimensiounen bis 200 x 200 x 380 mm, d'Geometrie vun deenen net mat anere Fabrikatiounstechnologien produzéiert ka ginn.

Stol ass net ëmmer néideg. E Fuerschungsteam vun HRL Laboratories huet eng 3D Drockléisung entwéckelt. Aluminiumlegierungen mat héijer Kraaft. Et gëtt genannt nanofunktionell Method. Einfach gesot, déi nei Technik besteet aus der Uwendung vun speziellen nanofunktionelle Pulver op en 3D Drécker, déi dann mat engem Laser dënnen Schichten "gesintert" ginn, wat zum Wuesstum vun engem dreidimensionalen Objet féiert. Wärend der Schmelz an der Verstäerkung ginn déi resultéierend Strukturen net zerstéiert a behalen hir voll Kraaft wéinst den Nanopartikelen, déi als Nukleatiounszentren fir déi virgesinn Mikrostruktur vun der Legierung handelen.

Héichstäerkt Legierungen wéi Aluminium gi wäit an der Schwéierindustrie, Loftfaart (zB Fuselage) Technologie an Autosdeeler benotzt. Déi nei Technologie vun der Nanofunktionaliséierung gëtt hinnen net nëmmen héich Kraaft, awer och eng Vielfalt vu Formen a Gréissten.

Zousatz amplaz subtraktioun

Bei traditionelle Metallveraarbechtungsmethoden gëtt Offallmaterial duerch Bearbechtung ewechgeholl. Den Zousatzprozess funktionnéiert ëmgedréint - et besteet aus der Applikatioun an der bäizefügen vun successive Schichten vun enger klenger Quantitéit vum Material, XNUMXD Deeler vu bal all Form op Basis vun engem digitale Modell ze kreéieren.

Och wann dës Technik scho wäit fir Prototyping a Modellgoss benotzt gëtt, ass hir Notzung direkt an der Produktioun vu Wueren oder Geräter, déi fir de Maart geduecht sinn, schwéier wéinst der gerénger Effizienz an onzefriddenen Materialeigenschaften. Wéi och ëmmer, dës Situatioun ännert sech no an no duerch d'Aarbecht vu Fuerscher a ville Zentren weltwäit.

Duerch ustrengend Experimenter sinn déi zwee Haapttechnologien vum XNUMXD Drock verbessert ginn: Laser Oflagerung vun Metal (LMD) an selektiv Laser Schmelzen (ULM). Laser Technologie mécht et méiglech präziist fein Detailer ze schafen a gutt Uewerfläch Qualitéit ze kréien, déi net méiglech ass mat 50D Elektronenstrahl Dréckerei (EBM). Bei SLM gëtt den Tipp vum Laserstrahl op de Pulver vum Material geriicht, lokal Schweißen et no engem bestëmmte Muster mat enger Genauegkeet vun 250 bis 3 Mikron. Am Tour benotzt LMD e Laser fir de Pulver ze veraarbecht fir selbststänneg XNUMXD Strukturen ze kreéieren.

Dës Methoden hu sech als villverspriechend bewisen fir Fligerdeeler ze kreéieren. an, besonnesch, Laser Oflagerung vun Metal erweidert den Design Méiglechkeeten fir Raumfaarttechnik Komponente. Si kënnen aus Materialien mat komplexen internen Strukturen a Gradienten gemaach ginn, déi an der Vergaangenheet net méiglech sinn. Zousätzlech, souwuel Laser Technologien maachen et méiglech Produite vun komplex Geometrie ze schafen an erweidert Funktionalitéit vun Produiten aus enger grousser Palette vun Legierungen ze kréien.

Am leschte September huet Airbus ugekënnegt datt et seng Produktioun A350 XWB mat Additivdruck ausgestatt huet. Titan Klammer, hiergestallt vun Arconic. Dëst ass net den Enn, well dem Arconic säi Kontrakt mat Airbus 3D Drock aus Titan-Néckel-Pulver virgesinn. Kierperdeeler i Propulsioun System. Et sollt awer bemierkt ginn datt Arconic keng Lasertechnologie benotzt, awer seng eege verbessert Versioun vum EBM elektronesche Bou.

Ee vun de Meilesteen an der Entwécklung vun additiv Technologien an der Metallveraarbechtung ass méiglecherweis den éischte Prototyp deen am Sëtz vun der hollännescher Damen Shipyards Group am Hierscht 2017 presentéiert gëtt. Schëff Propeller Metalllegierung benannt no VAAMPeller. No passenden Tester, déi meescht scho stattfonnt hunn, huet de Modell d'Chance fir de Gebrauch u Bord vun de Schëffer guttgeheescht ze ginn.

Well d'Zukunft vun der Metallveraarbechtungstechnologie an Edelstahlpulver oder Legierungskomponenten läit, ass et derwäert déi grouss Spiller an dësem Maart kennen ze léieren. Laut dem "Additive Manufacturing Metal Powder Market Report", deen am November 2017 publizéiert gouf, sinn déi wichtegst Hiersteller vun 3D Drockmetallpulver: GKN, Hitachi Chemical, Rio Tinto, ATI Powder Metals, Praxair, Arconic, Sandvik AB, Renishaw, Höganäs AB , Metaldyne Performance Group, BÖHLER Edelstahl, Carpenter Technology Corporation, Aubert & Duval.

Propeller print WAAMpeller

Flësseg Phase

Déi bekanntst Metalladditivtechnologien vertrauen momentan op d'Benotzung vu Pulver (dëst ass wéi de genannte Vibenit erstallt gëtt) "gesintert" a Laser-verschmolzen bei den héijen Temperaturen, déi fir d'Ausgangsmaterial néideg sinn. Wéi och ëmmer, nei Konzepter entstinn. Fuerscher vum Cryobiomedical Engineering Laboratory vun der Chinesescher Akademie vun de Wëssenschaften zu Peking hunn eng Method entwéckelt 3D Dréckerei mat "Tënt", besteet aus enger Metalllegierung mat engem Schmelzpunkt liicht iwwer Raumtemperatur. An enger Etude publizéiert an der Zäitschrëft Science China Technological Sciences, Fuerscher Liu Jing a Wang Lei weisen eng Technik fir Flëssegket-Phase Dréckerei vun Gallium, Bismut, oder Indium-baséiert Legierungen mat der Zousatz vun Nanopartikel.

Am Verglach mat traditionelle Metal Prototyping Methoden, huet flësseg Phase 3D Dréckerei verschidde wichteg Virdeeler. Als éischt kann e relativ héijen Taux vun der Fabrikatioun vun dreidimensionalen Strukturen erreecht ginn. Zousätzlech, hei kënnt Dir méi flexibel d'Temperatur an de Flux vum Kältemëttel upassen. Zousätzlech kann flësseg konduktiv Metall a Kombinatioun mat net-metallesche Materialien (wéi Plastik) benotzt ginn, wat d'Designméiglechkeete fir komplexe Komponenten erhéicht.

Wëssenschaftler vun der American Northwestern University hunn och eng nei Metal 3D Dréckerei Technik entwéckelt, déi méi bëlleg a manner komplex ass wéi virdrun bekannt. Amplaz Metallpulver, Laser oder Elektronenstrahlen, benotzt se konventionell Uewen i flësseg Material. Zousätzlech funktionnéiert d'Methode gutt fir eng grouss Varietéit vu Metaller, Legierungen, Verbindungen an Oxiden. Dëst ass ähnlech wéi d'Düsedicht déi mir mat Plastik kennen. "Tënt" besteet aus engem Metallpulver, deen an enger spezieller Substanz mat der Zousatz vun engem Elastomer opgeléist ass. Zu der Zäit vun der Uwendung ass et bei Raumtemperatur. Duerno gëtt d'Schicht vum Material, deen aus der Düse applizéiert gëtt, mat de fréiere Schichten gesintert bei enger erhéiter Temperatur, déi am Ofen erstallt gëtt. D'Technik gëtt am spezialiséierte Journal Advanced Functional Materials beschriwwen.

Chinesesch Liquid Metal Phase Dréckerei Method

Am 2016 hunn Harvard Fuerscher eng aner Method agefouert, déi XNUMXD Metallstrukturen erstellen kann. gedréckt "an der Loft". D'Harvard University huet en 3D-Printer erstallt, deen, am Géigesaz zu aneren, Objekter net Schicht fir Schicht erstellt, mee komplex Strukturen "an der Loft" erstellt - aus direkt afréierend Metall. Den Apparat, entwéckelt an der John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, dréckt Objete mat Sëlwer Nanopartikelen. De fokusséierte Laser erhëtzt d'Material a fusionéiert et a schafft verschidde Strukturen wéi eng Helix.

Maart Nofro fir héich-Präzisioun 3D gedréckte Konsument Produite wéi medezinesch Implantate a Fliger Motor Deeler wiisst séier. A well Produktdaten mat aneren gedeelt kënne ginn, kënnen Firmen ronderëm d'Welt, wa se Zougang zu Metallpulver an de richtegen 3D Drécker hunn, schaffen fir d'Logistik an d'Inventarkäschte ze reduzéieren. Wéi Dir wësst, erliichtert déi beschriwwe Technologien d'Fabrikatioun vu Metalldeeler vun der komplexer Geometrie, virun der traditioneller Produktiounstechnologien. D'Entwécklung vu spezialiséierten Uwendungen wäert méiglecherweis zu méi niddrege Präisser an Oppenheet fir d'Benotzung vun 3D Dréckerei a konventionell Uwendungen féieren.

Den haardsten schwedesche Stol - fir 3D Dréckerei:

Den haardste Stol op der Welt - gemaach zu Uppsala, Schweden

Aluminium Film fir Dréckerei: 

Duerchbroch an der Metallurgie: 3D Drock vun héichstäerkt Aluminium