AddSteel: noi tipuri de oţel pentru imprimarea 3D

Tehnologii

de Institutul Fraunhofer pentru Tehnologia Laserului ILT

AddSteel: noi tipuri de oţel pentru imprimarea 3D

Landul Renania de Nord-Westfalia a lansat proiectul NRW LeitmarktAddSteel, care are ca scop digitalizarea industriei oțelului. Coordonat de grupul SMS GmbH, o societate specializată în construcții industriale cu sediul la Mönchengladbach, acest proiect, cu o durată de realizare de trei ani, va dezvolta noi tipuri de oțeluri adaptate necesităților fabricației aditive. Unul din domeniile cheie de interes al proiectului este calificarea materialelor dezvoltate pentru fuziunea cu laser în pat de pulbere (Laser Powder Bed Fusion – LPBF), un proces de imprimare metalică 3D, la Institutul Fraunhofer pentru Tehnologia Laser ILT din Aachen. Unul dintre primele succese ale echipei proiectului AddSteel a fost dezvoltarea primelor pulberi cu călire superficială și cu tratare la cald, menite anume pentru aplicațiile LPBF.

O provocare majoră cu care se confruntă oțelarii din Germania, și în special cei din landul Renania de Nord-Westfalia, este declinul continuu al vânzărilor. Anterior, eficiența a fost crescută prin modificarea proceselor de fabricație și a echipamentelor. Acum însă, dezvoltatorii și utilizatorii își îndreaptă atenția din ce în ce mai mult către aliaje de procesat. Materialele inovatoare oferă un nou potențial pentru avantaje competitive.

Proiectarea vehiculelor uşoare folosind noile materiale LPBF

Industria oțelului are nevoie de noi materiale care să satisfacă solicitările din ce în ce mai complexe ale clienților pentru produse pe care să le poată folosi, de exemplu, la fabricarea componentelor ușoare și rezistente la impact pentru sectorul auto. Aici intră în joc tehnicile de fabricație aditivă precum fuziunea cu laser în pat de pulberi (LPBF), grație abilității lor de a exploata datele digitale, pentru a îmbunătăți funcționalitatea componentelor. Adoptarea imprimării metalice 3D pe baza tehnologiei LPBF mai oferă utilizatorilor șansa de a optimiza sustenabil lanțul valoric al industriei oțelului.

În ultimii câțiva ani, oamenii de știință de la Fraunhofer ILT au lucrat încontinuu la dezvoltarea tehnologiei fuziunii cu laser în pat de pulberi, de la metoda de prototipare la o metodă la scară industrială pentru producerea de piese complexe în serii mici. LPBF este deja folosit de companii din industria aerospațială, de echipamente turbo, de echipamente medicale și în alte industrii pentru a produce componente funcționale complexe. Totuși, un dezavantaj împiedică, în prezent, imprimarea 3D a oțelului cu călire superficială și cu tratare la cald: materialele calificate corespunzător și certificate, ce vor permite fabricația aditivă a componentelor în cadrul procesului LPBF fără apariția fisurilor sau a unor defecte, sunt fie indisponibile, fie nu se găsesc în cantități suficiente pentru fabricarea industrială.

Dezvoltarea pas cu pas a materialului până în 2021

Nu este suficient să reglăm procesele LPBF și echipamentele, deoarece compoziția elementelor de aliere ale tipurilor de oțel folosite în prezent este specific adaptată la tehnologiile convenționale de fabricare, precum formarea primară, reformarea și prelucrarea. Din acest motiv, la 1 ianuarie 2019, cei patru parteneri – Grupul SMS GmbH din Mönchengladbach, Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel GmbH & Co. KG din Krefeld, Fraunhofer ILT spin-off Aconity GmbH din Herzogenrath și Fraunhofer ILT din Aachen – cu sprijinul programului de finanțare Leitmarkt din landul Renania de Nord-Westfalia, au lansat proiectul AddSteel pentru dezvoltarea de noi tipuri de oțel, special pentru utilizarea în cadrul proceselor LPBF.

Dezvoltarea de noi tipuri de oțel necesită elementele necesare, combinația corespunzătoare și creativitatea metalurgilor – în special atunci când oțelul trebuie procesat într-un nou mod. Partenerii proiectului AddSteel au ales să dezvolte aliaje într-un proces iterativ, combinate cu adaptări sistematice ale procesului LPBF și ale echipamentelor. Această etapă va continua cu instruirea celor care vor face demonstrația tehnologiei pentru fabricarea de componente noi și piese de schimb, care vor fi folosite la testarea și validarea performanței și a eficienței economice.

Rezultate iniţiale cu noi aliaje la orizont

"O fabrică a fost deja construită la sediul grupului SMS, care poate difuza pulberi metalice corespunzătoare. Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel furnizează acum noile aliaje pe care Fraunhofer ILT le va testa în curând pe sistemul LPBF, după ce aliajele vor fi convertite în pulberi." Andreas VOGELPOTH, Membru al Grupului Laser Powder Bed Fusion și Conducătorul proiectului AddSteel de la Fraunhofer ILT

Oricine este interesat va avea ocazia să descopere mai multe despre proiectul AddSteel la standul comun Fraunhofer D51 din hala 11 la formnext 2019, expoziția mondială de top, și la conferința despre fabricația aditivă și generația următoare în producția industrială inteligentă, care va avea loc la Frankfurt am Main din 19 până pe 22 noiembrie.

Finanţare

Proiectul AddSteel este coordonat de grupul SMS GmbH și a primit finanțare pe o perioadă de trei ani din partea Uniunii Europene și a landului Renania de Nord-Westfalia. În cadrul proiectului NRW Leitmarkt AddSteel, pulberile pentru imprimarea metalică 3D folosind procesul LPBF sunt produse din aliaje adaptate, speciale. Pentru oțeluri noi, personalizate, partenerii proiectului AddSteel combină elementele cobalt, carbon, molibden, vanadiu și tungsten (wolfram), printre altele, și variază constituenții corespunzători de aliere (sursa www.ilt.fraunhofer.de)


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.