Schall revolucionira 3D ispis: komponente za zrakoplovstvo stabilnije i preciznije!

Schall revolucionira 3D ispis: komponente za zrakoplovstvo stabilnije i preciznije!

Izazovi u 3D ispisu komponenti za područja bitna za sigurnost kao što su zrakoplovstvo i konstrukcija vozila su značajni. Unatoč naprednoj tehnologiji, ove komponente se rijetko koriste zbog problema s kvalitetom. Istraživački tim na Katedri za proizvodno inženjerstvo na Sveučilištu Saarland, predvođen profesorom Dirkom Bähreom, napravio je vrijedan napredak u poboljšanju kvalitete komponenti.

Pod vodstvom doktoranda Olivera Maurera, zvuk se koristi u novom procesu za povećanje kvalitete malih metalnih komponenti u 3D ispisu praha. Prema izvješću Sveučilišta Saarland, zvuk se koristi za kompaktiranje metalnog praha tijekom procesa taljenja laserom. Time se postiže povećana stabilnost i homogenost proizvedenih komponenti, što je ključno za njihovu daljnju primjenu. Integracija zvučnika u 3D printer stvara ciljane vibracije koje značajno poboljšavaju svojstva ispisanog materijala.

Postupci poboljšanja kvalitete

Korištenje zvučnih valova slično je zbijanju betona. Ciljana zvučna vibracija uzrokuje približavanje čestica metalnog praha. Laser topi zbijeni prah, što rezultira profinjenom kristalnom strukturom i poboljšanom čvrstoćom. Izvješća pokazuju da ova metoda osim smanjenja šupljina optimizira mikrostrukturu komponenti i povećava geometrijsku točnost. Manje pora i homogenija površina rezultat su ove inovativne tehnologije.

Još jedna prednost je brža dostupnost komponenti, budući da nova metoda zahtijeva manje naknadne obrade. Studije pokazuju da zvučne vibracije čine proces taljenja kontroliranijim, što bi moglo smanjiti unutarnje naprezanje komponenti. To je od posebnog interesa za male komponente složenog oblika koje se koriste u medicinskoj tehnologiji, na primjer za proteze.

Proces nije prikladan samo za određene legure, već se može prenijeti i na druge vrste metala. Maurer je već objavio znanstvene članke o ovoj tehnologiji i traži aktivne partnerske tvrtke za daljnji razvoj i primjenu procesa u praksi.

Aerospace Prospects

U kontekstu zrakoplovstva, tvrtke poput Trumpfa oslanjaju se na aditivnu proizvodnju kako bi komponente bile lakše i stabilnije. Aditivna tehnologija sada ima preko 20% tržišnog udjela u ovom području i pomaže minimizirati visoke troškove transporta u svemir. Najsuvremeniji procesi kao što su Laser Metal Fusion (LMF) i Laser Metal Deposition (LMD) omogućuju precizne dizajne koji specifično koriste materijal samo tamo gdje je potreban. Na primjer, nosač za komunikacijske satelite učinjen je 55% lakšim bez gubitka stabilnosti.

Brojne tvrtke prepoznaju vrijednost poboljšanih tehnika 3D ispisa za sigurnosno kritične aplikacije. Razvoj na Sveučilištu Saarland nudi obećavajuće pristupe rješavanju postojećih problema i otvaranju novih tržišta.