Schall revolucionizē 3D drukāšanu: komponenti aviācijai ir stabilāki un precīzāki!

Schall revolucionizē 3D drukāšanu: komponenti aviācijai ir stabilāki un precīzāki!

Izaicinājumi 3D komponentu drukāšanā ar drošību saistītās jomās, piemēram, aviācijā un transportlīdzekļu būvniecībā, ir ievērojamas. Neskatoties uz progresīvām tehnoloģijām, kvalitātes problēmu dēļ šie komponenti tiek izmantoti reti. Zārlandes universitātes Ražošanas inženierzinātņu katedras pētnieku grupa profesora Dirka Bēra vadībā ir panākusi vērtīgu progresu komponentu kvalitātes uzlabošanā.

Doktoranta Olivera Maurera vadībā skaņa tiek izmantota jaunā procesā, lai paaugstinātu mazu metāla komponentu kvalitāti pulvera slāņa 3D drukāšanā. Saskaņā ar Zāras universitātes ziņojumu, skaņa tiek izmantota metāla pulvera sablīvēšanai kušanas procesā ar lāzeru. Tas palielina ražoto komponentu stabilitāti un viendabīgumu, kas ir ļoti svarīgi to turpmākai izmantošanai. Skaļruņa integrēšana 3D printerī rada mērķtiecīgas vibrācijas, kas būtiski uzlabo apdrukātā materiāla īpašības.

Kvalitātes uzlabošanas procedūras

Skaņas viļņu izmantošana ir līdzīga betona blīvēšanai. Mērķtiecīga skaņas vibrācija liek metāla pulvera daļiņām tuvoties viena otrai. Lāzers izkausē saspiesto pulveri, kā rezultātā tiek iegūta izsmalcināta kristāla struktūra un uzlabota izturība. Pārskati liecina, ka papildus tukšumu samazināšanai šī metode arī optimizē komponentu mikrostruktūru un palielina ģeometrisko precizitāti. Šīs novatoriskās tehnoloģijas rezultāts ir mazāk poru un viendabīgāka virsma.

Vēl viena priekšrocība ir ātrāka komponentu pieejamība, jo jaunā metode prasa mazāku pēcapstrādi. Pētījumi liecina, ka skaņas vibrācijas padara kušanas procesu vairāk kontrolētu, kas varētu samazināt komponentu iekšējo spriegumu. Tas ir īpaši svarīgi maziem, sarežģītas formas komponentiem, ko izmanto medicīnas tehnoloģijās, piemēram, protēzēm.

Process ir piemērots ne tikai noteiktiem sakausējumiem, bet arī var tikt pārnests uz cita veida metāliem. Maurers jau ir publicējis zinātniskus rakstus par šo tehnoloģiju un meklē aktīvus partneruzņēmumus, lai turpinātu attīstīt un pielietot šo procesu praksē.

Aviācijas un kosmosa perspektīvas

Aviācijas un kosmosa kontekstā tādi uzņēmumi kā Trumpf paļaujas uz piedevu ražošanu, lai padarītu komponentus vieglākus un stabilākus. Piedevu tehnoloģijai tagad ir vairāk nekā 20% tirgus daļa šajā jomā, un tā palīdz samazināt augstās transportēšanas izmaksas kosmosā. Mūsdienīgie procesi, piemēram, lāzera metāla saplūšana (LMF) un lāzera metālu uzklāšana (LMD), nodrošina precīzus dizainus, kuros īpaši tiek izmantoti materiāli tikai tur, kur tas ir nepieciešams. Piemēram, sakaru satelītu stiprinājums tika padarīts par 55% vieglāks, nezaudējot stabilitāti.

Daudzi uzņēmumi atzīst uzlaboto 3D drukāšanas metožu vērtību drošībai kritiskām lietojumprogrammām. Zāras universitātes attīstība piedāvā daudzsološas pieejas esošo problēmu risināšanai un jaunu tirgu atvēršanai.