Schall iš esmės keičia 3D spausdinimą: aviacijos komponentai yra stabilesni ir tikslesni!

Schall iš esmės keičia 3D spausdinimą: aviacijos komponentai yra stabilesni ir tikslesni!

Su sauga susijusių sričių, tokių kaip aviacija ir transporto priemonių konstrukcija, komponentų 3D spausdinimo iššūkiai yra dideli. Nepaisant pažangių technologijų, šie komponentai retai naudojami dėl kokybės problemų. Saro universiteto Gamybos inžinerijos katedros tyrimų grupė, vadovaujama profesoriaus Dirko Bähre'o, padarė vertingos pažangos gerindama komponentų kokybę.

Vadovaujant doktorantui Oliveriui Maureriui, garsas naudojamas naujame procese, siekiant pagerinti mažų metalinių komponentų kokybę miltelinio sluoksnio 3D spausdinime. Remiantis Saro universiteto ataskaita, garsas naudojamas metalo milteliams sutankinti lydymosi proceso metu lazeriu. Tai padidina gaminamų komponentų stabilumą ir homogeniškumą, o tai labai svarbu tolesniam jų naudojimui. Integravus garsiakalbį į 3D spausdintuvą sukuriamos tikslinės vibracijos, kurios žymiai pagerina spausdinamos medžiagos savybes.

Kokybės gerinimo procedūros

Garso bangų naudojimas yra panašus į betono tankinimą. Tikslinė garso vibracija priverčia metalo miltelių daleles priartėti viena prie kitos. Lazeris išlydo sutankintus miltelius, todėl kristalinė struktūra yra patobulinta ir stiprumas. Ataskaitos rodo, kad šis metodas ne tik sumažina tuštumus, bet ir optimizuoja komponentų mikrostruktūrą ir padidina geometrinį tikslumą. Šios naujoviškos technologijos rezultatas – mažiau porų ir homogeniškesnis paviršius.

Kitas privalumas yra greitesnis komponentų prieinamumas, nes naujas metodas reikalauja mažiau papildomo apdorojimo. Tyrimai rodo, kad dėl garso vibracijos lydymosi procesas yra labiau kontroliuojamas, o tai gali sumažinti vidinį komponentų įtempimą. Tai ypač aktualu mažiems, sudėtingos formos komponentams, kurie, pavyzdžiui, naudojami medicinos technologijoje protezams.

Procesas tinka ne tik tam tikriems lydiniams, bet ir gali būti perkeltas į kitų rūšių metalus. Maurer jau paskelbė mokslinius straipsnius apie šią technologiją ir ieško aktyvių partnerių įmonių, kurios galėtų toliau plėtoti ir pritaikyti procesą praktikoje.

Aviacijos ir kosmoso perspektyvos

Aviacijos ir kosmoso srityje tokios įmonės kaip „Trumpf“ remiasi priedų gamyba, kad komponentai būtų lengvesni ir stabilesni. Dabar priedų technologija šioje srityje užima daugiau nei 20 % rinkos ir padeda sumažinti dideles transportavimo į kosmosą išlaidas. Šiuolaikiniai procesai, tokie kaip metalo lydymas lazeriu (LMF) ir metalo nusodinimas lazeriu (LMD), leidžia sukurti tikslius dizainus, kuriuose medžiaga naudojama tik ten, kur jos reikia. Pavyzdžiui, ryšių palydovų laikiklis buvo 55% lengvesnis neprarandant stabilumo.

Daugelis kompanijų pripažįsta patobulintų 3D spausdinimo metodų svarbą saugai svarbioms programoms. Saro universiteto plėtra siūlo daug žadančių būdų spręsti esamas problemas ir atverti naujas rinkas.