Perspective pentru următoarea generaţie de sisteme SLM

Fabricatie aditiva

de Institutul Fraunhofer pentru Tehnologia Laserului ILT

Perspective pentru următoarea generaţie de sisteme SLM

Procesele de fabricaţie aditivă devin tot mai importante pentru producţia industrială. Factorii decisivi sunt scalabilitatea (variabilitatea) volumelor de producţie şi productivitatea sistemelor de fabricaţie aditivă. În acest context, cercetătorii de la Institutul Fraunhofer pentru Tehnologia Laserului ILT dezvoltă o nouă tehnologie de topire selectivă cu laser (Selective Laser Melting - SLM). În acest scop a fost construit un nou laborator SLM în Aachen.

Cu un volum utilizabil de 1.000mm x 800mm x 500mm, sistemul are capacitatea de a produce componente metalice mari și în condiții de înaltă fiabilitate a procesului. Fraunhofer ILT a prezentat idei și imagini ale noului sistem cu ocazia târgului formnext 2017, care a fost organizat în perioada 14-17 noiembrie.

Extinderea cu succes a fabricației aditive la producția de serie depinde de scalabilitatea volumului de producție și de productivitatea sistemelor de fabricație aditivă. Această regulă este valabilă și în cazul metodei de topire selectivă cu laser (SLM) – cunoscută și sub numele de sudură cu laser în pat de pudră (laser-powder bed fusion – L-PBF), dezvoltată la Fraunhofer ILT.

Dezvoltarea tehnologiei

SLM În Aachen, Fraunhofer ILT a construit un nou laborator SLM cu un volum utilizabil de producție foarte mare (1.000 mm x 800 mm x 500 mm), care este substanțial mai mare decât sistemele SLM comerciale utilizate până acum. Prin sistemul de testare, Fraunhofer ILT dorește să demonstreze că sistemele SLM mari sunt, de asemenea, posibile. Christian Tenbrock, cercetător la Rapid Manufacturing Group, explică: ,,Accentul activităților de dezvoltare cade pe noile strategii de expunere și pe ecranarea fluxului de gaz.” Strategiile curente de aspirație a gazelor inerte nu mai sunt eficiente pentru un volum de producție foarte mare. În locul lor, cercetătorii de la Fraunhofer ILT se bazează pe capete de prelucrare mici și mobile cu sistem de ecranare locală, care asigură un flux constant de gaz inert la fiecare punct de procesare, pentru realizarea de volume de orice mărime.

Cercetări cu sistemele laser și optice diferite

Cercetătorii de la Fraunhofer ILT testează sisteme de laser prin fibră, dar și concepte de expunere cu diode laser cu costuri eficiente. Pe lângă cercetarea sistemelor de scanare cu oglinzi, aceștia mai studiază un cap de prelucrare mobil cu axe liniare cu dinamică înaltă și câteva diode laser comandabile individual. Avantajul acestei prelucrări de tip multi-punct constă în capacitatea de a crește în mod semnificativ și cu un cost redus viteza de construire a sistemului prin sporirea numărului de surse de fascicule laser. Noul concept face posibilă și creșterea volumului de producție exclusiv prin mărirea lungimii cursei de deplasare pe axă, fără a modifica sistemul optic. Conform lui Tenbrock: ,,Deoarece ambele sisteme optice au propriile avantaje și dezavantaje, vom continua să investigăm ambele posibilități.” Rezultatele cercetărilor vor oferi producătorilor mașinilor o bază de la care să dezvolte și să construiască noua generație de sisteme SLM. ,,Sperăm că acest concept de sistem va conduce la o extindere a acestei tehnologii în producția de serie,” spune Tenbrock. Scalabilitatea facilă a sistemelor SLM este un argument puternic pentru concept: deoarece nu există nevoia de a adapta sistemul de ecranare a gazului și a sistemului optic, volumele de construcție sunt mai ușor de adaptat acum la respectiva aplicație. ,,Creăm condiții stabile și ușor de controlat ale procesului, îmbunătățind astfel soliditatea procesului,” continuă Tenbrock.

Valoare adăugată datorată strategiilor de procesare inteligente

Un alt aspect important – în special pentru dezvoltatorii de sisteme – este faptul că cercetătorii de la Fraunhofer ILT dezvoltă nu doar tehnologia sistemului, ci și parametrii pentru o gestionare eficientă a procesului. ,,Valoarea adăugată este create prin strategii inteligente de expunere și planificare a traiectoriei, dar și prin parametri adecvați ai procesului,” explică Tenbrock. Obiectivul pe termen lung al acestei evoluții nu este doar de a dezvolta noi aplicații pentru SLM, ci și de a găsi soluții pentru probleme precum suprasolicitările interne și deformarea componentelor SLM. Mai presus de orice, noul concept de sistem face posibilă fabricarea de componente structurale SLM optimizate din punct de vedere funcțional la o scară ultra-extinsă (XXL) pentru industrii exigente, precum cea aerospațială, auto și producția de scule și matrițe – în conformitate cu noile tendințe de proiectare cu greutate redusă și integrare funcțională.

Fraunhofer ILT la târgul formnext

Cercetătorii ILT au folosit imagini ale procesului pentru a ilustra modul în care noul laborator poate produce cu rapiditate componente XXL de înaltă fiabilitate. (https://www.ilt.fraunhofer.de)

• Foto deschidere: Fraunhofer ILT utilizeaza sistemul sau de laborator pentru a dezvolta SLM într-o tehnologie de imprimare 3D pentru componente metalice mari. (carcasa mașinii nu apare în imagine) © Fraunhofer ILT, Aachen, Germania


Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.

Da, sunt de acord