Schall revolutionerer 3D-print: komponenter til luftfart mere stabile og præcise!

Schall revolutionerer 3D-print: komponenter til luftfart mere stabile og præcise!

Udfordringerne i 3D-print af komponenter til sikkerhedsrelevante områder som rumfart og køretøjskonstruktion er betydelige. På trods af avancerede teknologier bruges disse komponenter sjældent på grund af kvalitetsproblemer. Et forskerhold ved Chair of Manufacturing Engineering ved Saarland University, ledet af professor Dirk Bähre, har gjort værdifulde fremskridt med at forbedre komponentkvaliteten.

Under ledelse af ph.d.-studerende Oliver Maurer bruges lyd i en ny proces til at øge kvaliteten af ​​små metalkomponenter i pulverbed 3D-print. Ifølge en rapport fra Saarland University bruges lyd til at komprimere metalpulver under smeltningsprocessen med en laser. Dette fører til øget stabilitet og homogenitet af de producerede komponenter, hvilket er afgørende for deres videre anvendelse. Integrering af en højttaler i 3D-printeren skaber målrettede vibrationer, der forbedrer det printede materiales egenskaber markant.

Kvalitetsforbedringsprocedurer

Brug af lydbølger svarer til at komprimere beton. Den målrettede lydvibration får metalpulverpartiklerne til at bevæge sig tættere på hinanden. Laseren smelter det komprimerede pulver, hvilket resulterer i en raffineret krystalstruktur og forbedret styrke. Rapporter viser, at ud over at minimere hulrum optimerer denne metode også komponenternes mikrostruktur og øger den geometriske nøjagtighed. Færre porer og en mere homogen overflade er resultatet af denne innovative teknologi.

En anden fordel er den hurtigere tilgængelighed af komponenterne, da den nye metode kræver mindre efterbehandling. Undersøgelser viser, at lydvibrationerne gør smeltningsprocessen mere kontrolleret, hvilket kan reducere komponenternes indre belastning. Dette er af særlig interesse for små, komplekst formede komponenter, der anvendes i medicinsk teknologi til f.eks. proteser.

Processen er ikke kun egnet til visse legeringer, men kan også overføres til andre typer metal. Maurer har allerede publiceret videnskabelige artikler om denne teknologi og søger aktive partnervirksomheder til at videreudvikle og anvende processen i praksis.

Luftfartsudsigter

I forbindelse med rumfart er virksomheder som Trumpf afhængige af additiv fremstilling for at gøre komponenter lettere og mere stabile. Additiv teknologi har nu over 20% markedsandel på dette område og hjælper med at minimere de høje transportomkostninger ud i rummet. State-of-the-art processer såsom Laser Metal Fusion (LMF) og Laser Metal Deposition (LMD) muliggør præcise designs, der specifikt kun bruger materiale, hvor det er nødvendigt. For eksempel blev en holder til kommunikationssatellitter gjort 55 % lettere uden at miste stabiliteten.

Adskillige virksomheder anerkender værdien af ​​forbedrede 3D-printteknikker til sikkerhedskritiske applikationer. Udviklingen på Saarland University tilbyder lovende tilgange til at løse eksisterende problemer og åbne nye markeder.