Forradalom a 3D nyomtatásban: új mércét állít fel az iparág számára!

Forradalom a 3D nyomtatásban: új mércét állít fel az iparág számára!

2025. augusztus 20-án a Duisburg-Essen Egyetem kutatói tájékoztatást nyújtanak a 3D nyomtatás terén elért úttörő eredményekről, különös tekintettel a lézerporágy-fúziós (LPBF) folyamatra. Hogyan uni-due.de A jelentések szerint az LPBF széles körben elterjedt ipari 3D nyomtatási eljárásként nőtte ki magát, amelyet különösen a repülőgépgyártás, az orvosi technológia és a szerszámgyártás területén használnak. Ezek a technológiák összetett és rendkívül rugalmas alkatrészek gyártását teszik lehetővé.

A kutatás hat éven keresztül zajlott a Német Kutatási Alapítvány (DFG) által finanszírozott „Anyagok az additív gyártáshoz” elnevezésű kiemelt program részeként. Ez a program mostanra sikeresen befejeződött, és a megszerzett ismereteket egy interlaboratóriumi tanulmány és az Advanced Engineering Materials folyóirat különszáma révén tette elérhetővé. Dr. Anna Ziefuß, az egyik érintett kutató a tudomány és az ipar számára mérföldkőként írja le a laboratóriumközi vizsgálat eredményeit.

Szabványosítás és kutatási eredmények

A legnagyobb ilyen típusú nyílt adathalmaznak tekintett laboratóriumközi vizsgálat 32 nemzetközi laboratórium együttműködésével zajlott. A cél az volt, hogy elősegítsék az alkatrészek fém- és polimerporokból történő szabványosított előállítását. Különösen az anyagtulajdonságok, a gépparaméterek és a folyamatmenedzsment összehasonlítását vizsgálták.

E kutatási erőfeszítések központi célja az anyagok és az adalékanyagok fejlesztése és szabványosítása. 2019-ben indult el az SPP 2122 kiemelt program, amelyben több mint 30 kutatócsoport vesz részt a személyre szabott porok fejlesztésében és a nanorészecskék funkcionalizálásában. 2025. november 10-től nyilvánosan elérhetőek lesznek a laboratóriumközi vizsgálatból gyűjtött adatok.

Az LPBF-en kívül az additív gyártás számos egyéb folyamaton is alapul, mint például a fused filament gyártás (FFF) és a robocasting. -tól származó információk szerint iwn.fraunhofer.de A folyadék reológiája jelentősen befolyásolja a nyomás viselkedését az anyag extrudálása során. Polimer szálak és magas olvadáspontú részecskék keverékét használják, amelyeket megolvasztanak és egy fúvókán keresztül dolgoznak fel.

A projektekben az adatgyűjtést numerikus szimulációk is támogatják a nyomtatási folyamat különböző aspektusainak hatékonyabbá tétele érdekében. Ezek fontos lépések a kívánt nyomtatott tárgyakhoz szükséges ideális pasztakompozíciók azonosításában.

A 3D nyomtatás kontextusa

A 3D nyomtatás, más néven additív gyártás, háromdimenziós objektumok előállításának folyamatait írja le az anyagok rétegről rétegre történő felvitelével. Ez a folyamat az 1980-as évek óta gyorsan fejlődött, és számos területen alkalmazzák, beleértve az iparban, a kutatásban, az építőiparban és az orvostechnikában. Az anyagok feldolgozása számítógépes vezérléssel történik CAD/CAM adatok alapján, ami a darabszám csökkenésével és a geometriai összetettség növekedésével növeli a költséghatékonyságot.

A 3D nyomtatási technológiák kihívásai azonban változatosak. Ide tartoznak a jogi szempontok, az egészségügyi kockázatok és az anyagköltségek. Bár az additív gyártás területén végzett képzés és továbbképzés sokrétű, nincs specifikus képzési foglalkozás ezen a területen. Hogyan Wikipédia egyértelművé teszi, hogy a 3D nyomtatás nemcsak új termelési lehetőségeket nyit meg, hanem olyan innovatív kutatási megközelítéseket is, mint a szervek és szövetek előállítására szolgáló bionyomtatás.

Összefoglalva, a 3D nyomtatás fordulóponthoz érkezett, ahol a szabványosítás és a folyamatok fejlesztése döntő fontosságú az új anyagok és műszaki alkalmazások továbbfejlesztése szempontjából. A folyamatban lévő kutatási projektek eredményei messzemenő hatást ígérnek az iparágra.