Schall 彻底改变了 3D 打印:航空部件更加稳定和精确!

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萨尔大学正在研究创新的声音振动方法,以提高 3D 打印金属部件的质量。

Die Universität des Saarlandes forscht an innovativen Schallvibrationsmethoden zur Verbesserung der Qualität von 3D-gedruckten Metallbauteilen.
萨尔大学正在研究创新的声音振动方法,以提高 3D 打印金属部件的质量。

Schall 彻底改变了 3D 打印:航空部件更加稳定和精确!

航空航天和车辆制造等安全相关领域的组件 3D 打印面临着巨大的挑战。尽管技术先进,但由于质量问题,这些组件很少被使用。由 Dirk Bähre 教授领导的萨尔大学制造工程系主任的研究小组在提高零部件质量方面取得了宝贵的进展。

在博士生 Oliver Maurer 的领导下,声音被用于一种新颖的工艺中,以提高粉末床 3D 打印中小型金属部件的质量。根据萨尔大学的一份报告,在激光熔化过程中,利用声音来压实金属粉末。这提高了所生产组件的稳定性和均质性,这对于它们的进一步应用至关重要。将扬声器集成到 3D 打印机中会产生有针对性的振动,从而显着提高打印材料的性能。

质量改进程序

使用声波类似于压实混凝土。目标声音振动使金属粉末颗粒靠得更近。激光熔化压实的粉末,从而形成细化的晶体结构并提高强度。报告表明,除了最大限度地减少空隙外,该方法还优化了部件的微观结构并提高了几何精度。这项创新技术带来了更少的孔隙和更均匀的表面。

另一个优点是组件的可用性更快,因为新方法需要更少的后处理。研究表明,声音振动使熔化过程更加受控,从而可以减少部件的内应力。例如,这对于用于假肢医疗技术的小型复杂形状部件尤其重要。

该工艺不仅适用于某些合金,还可以转移到其他类型的金属。 Maurer 已经发表了有关该技术的科学文章,并正在寻找积极的合作伙伴公司,以进一步开发该工艺并将其应用于实践。

航空航天前景

在航空航天领域,通快等公司依靠增材制造来制造更轻、更稳定的部件。增材技术目前在该领域拥有超过 20% 的市场份额,有助于最大限度地降低进入太空的高昂运输成本。激光金属融合 (LMF) 和激光金属沉积 (LMD) 等最先进的工艺可实现精确设计,仅在需要的地方使用材料。例如,通信卫星的支架重量减轻了 55%,但稳定性却不受影响。

许多公司正在认识到改进的 3D 打印技术对于安全关键型应用的价值。萨尔大学的发展为解决现有问题和开拓新市场提供了有前景的方法。