Schall revolucionira 3D tiskanje: komponente za letalstvo bolj stabilne in natančne!

Schall revolucionira 3D tiskanje: komponente za letalstvo bolj stabilne in natančne!

Izzivi pri 3D-tiskanju komponent za varnostno pomembna področja, kot sta letalstvo in konstrukcija vozil, so precejšnji. Kljub napredni tehnologiji se te komponente redko uporabljajo zaradi težav s kakovostjo. Raziskovalna skupina na Katedri za proizvodno inženirstvo na Univerzi Saarland, ki jo vodi profesor Dirk Bähre, je naredila dragocen napredek pri izboljšanju kakovosti komponent.

Pod vodstvom doktorskega študenta Oliverja Maurerja se zvok uporablja v novem postopku za povečanje kakovosti majhnih kovinskih komponent pri 3D-tiskanju s prašno posteljo. Po poročilu univerze Saarland se zvok uporablja za stiskanje kovinskega prahu med procesom taljenja z laserjem. To vodi do povečane stabilnosti in homogenosti proizvedenih komponent, kar je ključnega pomena za njihovo nadaljnjo uporabo. Integracija zvočnika v 3D-tiskalnik ustvarja ciljne vibracije, ki bistveno izboljšajo lastnosti natisnjenega materiala.

Postopki izboljšanja kakovosti

Uporaba zvočnih valov je podobna stiskanju betona. Ciljna zvočna vibracija povzroči, da se delci kovinskega prahu približajo. Laser stopi zgoščeni prah, kar ima za posledico prečiščeno kristalno strukturo in izboljšano trdnost. Poročila kažejo, da poleg zmanjšanja praznin ta metoda optimizira tudi mikrostrukturo komponent in poveča geometrijsko natančnost. Manj por in bolj homogena površina sta rezultat te inovativne tehnologije.

Druga prednost je hitrejša razpoložljivost komponent, saj nova metoda zahteva manj naknadne obdelave. Študije kažejo, da zvočne vibracije naredijo proces taljenja bolj nadzorovan, kar lahko zmanjša notranjo obremenitev komponent. To je še posebej zanimivo za majhne sestavne dele kompleksne oblike, ki se uporabljajo na primer v medicinski tehnologiji za proteze.

Postopek ni primeren samo za določene zlitine, ampak se lahko prenese tudi na druge vrste kovin. Maurer je že objavil znanstvene članke o tej tehnologiji in išče aktivna partnerska podjetja za nadaljnji razvoj in uporabo procesa v praksi.

Aerospace Prospects

V kontekstu vesoljske industrije se podjetja, kot je Trumpf, zanašajo na aditivno proizvodnjo, da naredijo komponente lažje in stabilnejše. Aditivna tehnologija ima zdaj več kot 20-odstotni tržni delež na tem področju in pomaga zmanjšati visoke transportne stroške v vesolje. Najsodobnejši postopki, kot sta Laser Metal Fusion (LMF) in Laser Metal Deposition (LMD), omogočajo natančne načrte, ki material uporabljajo samo tam, kjer je to potrebno. Na primer, nosilec za komunikacijske satelite je bil lažji za 55 %, ne da bi pri tem izgubil stabilnost.

Številna podjetja prepoznavajo vrednost izboljšanih tehnik 3D-tiskanja za varnostno kritične aplikacije. Razvoj na Univerzi Saarland ponuja obetavne pristope k reševanju obstoječih problemov in odpiranju novih trgov.