Schall революционизира 3D принтирането: компонентите за авиацията са по-стабилни и прецизни!

Schall революционизира 3D принтирането: компонентите за авиацията са по-стабилни и прецизни!

Предизвикателствата при 3D отпечатването на компоненти за области, свързани с безопасността, като космическото пространство и конструирането на превозни средства, са значителни. Въпреки напредналите технологии, тези компоненти се използват рядко поради проблеми с качеството. Изследователски екип в Катедрата по производствено инженерство в университета Саарланд, ръководен от професор Дирк Бере, постигна ценен напредък в подобряването на качеството на компонентите.

Под ръководството на докторанта Оливър Маурер, звукът се използва в нов процес за повишаване на качеството на малки метални компоненти при 3D печат на прахово легло. Според доклад от университета Саарланд звукът се използва за уплътняване на метален прах по време на процеса на топене от лазер. Това води до повишена стабилност и хомогенност на произвежданите компоненти, което е от решаващо значение за по-нататъшното им приложение. Интегрирането на високоговорител в 3D принтера създава насочени вибрации, които значително подобряват свойствата на отпечатания материал.

Процедури за подобряване на качеството

Използването на звукови вълни е подобно на уплътняването на бетон. Целевата звукова вибрация кара частиците на металния прах да се приближат една до друга. Лазерът разтопява компактния прах, което води до рафинирана кристална структура и подобрена здравина. Докладите показват, че в допълнение към минимизирането на кухините, този метод също оптимизира микроструктурата на компонентите и повишава геометричната точност. По-малко пори и по-хомогенна повърхност са резултат от тази иновативна технология.

Друго предимство е по-бързата наличност на компонентите, тъй като новият метод изисква по-малко последваща обработка. Проучванията показват, че звуковите вибрации правят процеса на топене по-контролиран, което може да намали вътрешното напрежение на компонентите. Това е от особен интерес за малки компоненти със сложна форма, които се използват в медицинската технология за протези, например.

Процесът е подходящ не само за определени сплави, но може да се пренесе и върху други видове метал. Maurer вече е публикувал научни статии за тази технология и търси активни партньорски компании за по-нататъшно развитие и прилагане на процеса на практика.

Аерокосмически перспективи

В контекста на космонавтиката компании като Trumpf разчитат на адитивното производство, за да направят компонентите по-леки и по-стабилни. Адитивната технология вече има над 20% пазарен дял в тази област и помага за минимизиране на високите транспортни разходи в космоса. Най-съвременните процеси като лазерно сливане на метали (LMF) и лазерно отлагане на метали (LMD) позволяват прецизни дизайни, които конкретно използват материал само там, където е необходимо. Например, стойка за комуникационни сателити беше направена с 55% по-лека, без да се губи стабилност.

Много компании признават стойността на подобрените техники за 3D печат за критични за безопасността приложения. Разработките в университета Саарланд предлагат обещаващи подходи за решаване на съществуващи проблеми и отваряне на нови пазари.