Futur fi trab

Il-kumpanija Svediża VBN Components tagħmel prodotti tal-azzar bl-użu ta 'teknoloġiji tal-addittivi li juża trab b'addittivi, prinċipalment għodod bħal trapani u tħin. It-teknoloġija tal-istampar 3D telimina l-ħtieġa għall-forġa u l-magni, tnaqqas il-konsum tal-materja prima, u tipprovdi lill-utenti finali b'għażla usa 'ta' materjali ta 'kwalità għolja.

L-offerta tal-komponenti VBN tinkludi eż. Vibenite 290li, skont il-kumpanija Żvediża, huwa l-aktar azzar iebes fid-dinja (72 HRC). Il-proċess tal-ħolqien ta 'Vibenite 290 huwa li tiżdied gradwalment l-ebusija tal-materjali sa. Ladarba l-partijiet mixtieqa jiġu stampati minn din il-materja prima, ma jkun meħtieġ l-ebda proċessar ieħor għajr it-tħin jew l-EDM. Ebda qtugħ, tħin jew tħaffir meħtieġa. Għalhekk, il-kumpanija toħloq partijiet b'dimensjonijiet sa 200 x 200 x 380 mm, li l-ġeometrija tagħhom ma tistax tiġi prodotta bl-użu ta 'teknoloġiji ta' manifattura oħra.

L-azzar mhux dejjem meħtieġ. Tim ta 'riċerka minn HRL Laboratories żviluppa soluzzjoni ta' stampar 3D. ligi tal-aluminju b'saħħa għolja. Huwa msejjaħ metodu nanofunzjonali. Fi kliem sempliċi, it-teknika l-ġdida tikkonsisti fl-applikazzjoni ta 'trab nanofunzjonali speċjali għal printer 3D, li mbagħad jiġu "sinterizzati" b'saffi irqaq tal-lejżer, li jwassal għat-tkabbir ta' oġġett tridimensjonali. Matul it-tidwib u s-solidifikazzjoni, l-istrutturi li jirriżultaw ma jinqerdux u jżommu s-saħħa sħiħa tagħhom minħabba n-nanopartiċelli li jaġixxu bħala ċentri ta 'nukleazzjoni għall-mikrostruttura maħsuba tal-liga.

Ligi ta 'saħħa għolja bħall-aluminju jintużaw ħafna fl-industrija tqila, teknoloġija tal-avjazzjoni (eż. fuselage) u partijiet tal-karozzi. It-teknoloġija l-ġdida tan-nanofunzjonalizzazzjoni tagħtihom mhux biss saħħa għolja, iżda wkoll varjetà ta 'forom u daqsijiet.

Żieda minflok tnaqqis

Fil-metodi tradizzjonali tax-xogħol tal-metall, materjal ta 'skart jitneħħa bil-magni. Il-proċess ta 'addittiv jaħdem bil-maqlub - jikkonsisti fl-applikazzjoni u ż-żieda ta' saffi suċċessivi ta 'ammont żgħir ta' materjal, li joħolqu partijiet XNUMXD ta 'kważi kull forma bbażati fuq mudell diġitali.

Għalkemm din it-teknika diġà tintuża ħafna kemm għall-ikkastjar tal-prototipi kif ukoll għall-ikkastjar tal-mudelli, l-użu tagħha direttament fil-produzzjoni ta 'oġġetti jew apparati maħsuba għas-suq kien diffiċli minħabba effiċjenza baxxa u proprjetajiet materjali mhux sodisfaċenti. Madankollu, din is-sitwazzjoni qed tinbidel gradwalment bis-saħħa tal-ħidma tar-riċerkaturi f'ħafna ċentri madwar id-dinja.

Permezz ta 'esperimentazzjoni bir-reqqa, iż-żewġ teknoloġiji ewlenin tal-istampar XNUMXD ġew imtejba: depożizzjoni bil-lejżer tal-metall (LMD) i tidwib selettiv bil-lejżer (ULM). It-teknoloġija tal-lejżer tagħmilha possibbli li jinħolqu b'mod preċiż dettalji fini u tinkiseb kwalità tajba tal-wiċċ, li mhux possibbli bl-istampar tar-raġġ tal-elettroni 50D (EBM). Fl-SLM, il-ponta tar-raġġ tal-lejżer hija diretta fuq it-trab tal-materjal, iwweldjar lokalment skont mudell partikolari bi preċiżjoni ta '250 sa 3 mikron. Min-naħa tiegħu, LMD juża lejżer biex jipproċessa t-trab biex joħloq strutturi XNUMXD li jsostnu lilhom infushom.

Dawn il-metodi wrew li huma promettenti ħafna għall-ħolqien ta 'partijiet tal-inġenji tal-ajru. u, b'mod partikolari, id-depożizzjoni bil-lejżer tal-metall tespandi l-possibbiltajiet tad-disinn għall-komponenti aerospazjali. Jistgħu jsiru minn materjali bi strutturi interni kumplessi u gradjenti mhux possibbli fil-passat. Barra minn hekk, iż-żewġ teknoloġiji tal-laser jagħmluha possibbli li jinħolqu prodotti ta 'ġeometrija kumplessa u tinkiseb funzjonalità estiża ta' prodotti minn firxa wiesgħa ta 'ligi.

F'Settembru li għadda, Airbus ħabbret li kienet mgħammra l-produzzjoni tagħha A350 XWB bi stampar addittiv. bracket tat-titanju, manifatturat minn Arconic. Dan mhux it-tmiem, għax il-kuntratt ta’ Arconic mal-Airbus jipprovdi għall-istampar 3D minn trab tat-titanju-nikil. partijiet tal-ġisem i sistema ta' propulsjoni. Madankollu, għandu jiġi nnutat li Arconic ma jużax it-teknoloġija tal-laser, iżda l-verżjoni mtejba tagħha stess tal-ark elettroniku EBM.

Wieħed mill-istadji importanti fl-iżvilupp ta 'teknoloġiji addittivi fix-xogħol tal-metall x'aktarx li jkun l-ewwel prototip li qatt ġie ppreżentat fil-kwartieri ġenerali tal-Grupp tat-Tarzni ta' Damen Olandiż fil-ħarifa tal-2017. skrun tal-vapur liga tal-metall imsemmija wara VAAMpeller. Wara testijiet xierqa, li ħafna minnhom diġà saru, il-mudell għandu ċ-ċans li jiġi approvat għall-użu abbord il-vapuri.

Peress li l-futur tat-teknoloġija tax-xogħol tal-metall jinsab fi trabijiet ta 'l-istainless steel jew komponenti ta' liga, ta 'min isir jaf l-atturi ewlenin f'dan is-suq. Skont ir-"Rapport tas-Suq tat-Trab tal-Metall tal-Manifattura Addittiva" ippubblikat f'Novembru 2017, l-aktar manifatturi importanti tat-trab tal-metall tal-istampar 3D huma: GKN, Hitachi Chemical, Rio Tinto, ATI Powder Metals, Praxair, Arconic, Sandvik AB, Renishaw, Höganäs AB , Metaldyne Performance Group, BÖHLER Edelstahl, Carpenter Technology Corporation, Aubert & Duval.

L-istampar tal-iskrun WAAMpeller

Fażi likwida

It-teknoloġiji tal-addittivi tal-metall l-aktar magħrufa bħalissa jiddependu fuq l-użu ta 'trab (dan huwa kif jinħoloq il-vibenite imsemmija qabel) "sinterizzat" u mdewba bil-lejżer f'temperaturi għoljin meħtieġa għall-materjal tal-bidu. Madankollu, qed jitfaċċaw kunċetti ġodda. Riċerkaturi mil-Laboratorju tal-Inġinerija Krijobijomedika tal-Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża f'Beijing żviluppaw metodu Stampar 3D bil-"linka", li jikkonsisti minn liga tal-metall b'punt tat-tidwib ftit 'il fuq mit-temperatura tal-kamra. Fi studju ppubblikat fil-ġurnal Science China Technological Sciences, ir-riċerkaturi Liu Jing u Wang Lei juru teknika għall-istampar f'fażi likwida ta 'gallju, bismut, jew ligi bbażati fuq l-indju biż-żieda ta' nanopartiċelli.

Meta mqabbel ma 'metodi tradizzjonali ta' prototipi tal-metall, l-istampar 3D f'fażi likwida għandu diversi vantaġġi importanti. L-ewwel, rata relattivament għolja ta 'fabbrikazzjoni ta' strutturi tridimensjonali tista 'tinkiseb. Barra minn hekk, hawn tista 'taġġusta b'mod aktar flessibbli t-temperatura u l-fluss tal-likwidu li jkessaħ. Barra minn hekk, metall konduttiv likwidu jista 'jintuża flimkien ma' materjali mhux metalliċi (bħal plastiks), li jżid il-possibbiltajiet tad-disinn għal komponenti kumplessi.

Ix-xjentisti fl-Università Amerikana tal-Majjistral żviluppaw ukoll teknika ġdida tal-istampar 3D tal-metall li hija orħos u inqas kumplessa minn dik magħrufa qabel. Minflok trab tal-metall, lejżers jew raġġi tal-elettroni, juża forn konvenzjonali i materjal likwidu. Barra minn hekk, il-metodu jaħdem tajjeb għal varjetà wiesgħa ta 'metalli, ligi, komposti, u ossidi. Dan huwa simili għas-siġill taż-żennuna li nafu bil-plastik. "Inka" tikkonsisti fi trab tal-metall maħlul f'sustanza speċjali biż-żieda ta 'elastomer. Fil-ħin tal-applikazzjoni, huwa f'temperatura tal-kamra. Wara dan, is-saff ta 'materjal applikat miż-żennuna huwa sinterizzat bis-saffi ta' qabel f'temperatura elevata maħluqa fil-forn. It-teknika hija deskritta fil-ġurnal speċjalizzat Advanced Functional Materials.

Metodu ta 'stampar tal-fażi tal-metall likwidu Ċiniż

Fl-2016, ir-riċerkaturi ta 'Harvard introduċew metodu ieħor li jista' joħloq strutturi tal-metall XNUMXD. stampat "fl-arja". L-Università ta 'Harvard ħolqot printer 3D li, b'differenza għal oħrajn, ma joħloqx oġġetti saff b'saff, iżda joħloq strutturi kumplessi "fl-arja" - minn metall iffriżat istantanjament. L-apparat, żviluppat fl-Iskola tal-Inġinerija u x-Xjenzi Applikati John A. Paulson, jistampa oġġetti bl-użu ta 'nanopartiċelli tal-fidda. Il-lejżer iffukat isaħħan il-materjal u jgħaqqadha, u joħloq diversi strutturi bħal helix.

Id-domanda tas-suq għal prodotti tal-konsumatur stampati 3D ta 'preċiżjoni għolja bħal impjanti mediċi u partijiet tal-magni tal-inġenji tal-ajru qed tikber b'rata mgħaġġla. U minħabba li d-dejta tal-prodott tista 'tiġi kondiviża ma' oħrajn, kumpaniji madwar id-dinja, jekk ikollhom aċċess għal trab tal-metall u l-istampatur 3D it-tajjeb, jistgħu jaħdmu biex inaqqsu l-ispejjeż tal-loġistika u l-inventarju. Kif inhu magħruf, it-teknoloġiji deskritti jiffaċilitaw ħafna l-manifattura ta 'partijiet tal-metall ta' ġeometrija kumplessa, qabel it-teknoloġiji ta 'produzzjoni tradizzjonali. L-iżvilupp ta 'applikazzjonijiet speċjalizzati x'aktarx iwassal għal prezzijiet aktar baxxi u ftuħ għall-użu tal-istampar 3D f'applikazzjonijiet konvenzjonali wkoll.

L-aktar azzar Svediż iebes - għall-istampar 3D:

L-aktar azzar iebes fid-dinja - magħmul f'Uppsala, l-Isvezja

Film tal-aluminju għall-istampar: 

Rivoluzzjoni fil-metallurġija: stampar 3D ta 'aluminju ta' saħħa għolja