CNC3D-printer.com

CNC3D-printer.com


Статьи 3Dprinter Поиск Магазин Регистрация


Fraunhofer ILT разрабатывает SLM 3D-принтер для печати чистой медью




Селективное лазерное плавление (SLM) зарекомендовало себя как аддитивный производственный процесс в различных областях, таких как медицинские технологии, производство турбомашин, аэрокосмическая и автомобильная промышленность. В настоящее время она в основном используется для обработки сталей, титана и алюминиевых сплавов, а также сплавов никеля и кобальта. Исследователи Fraunhofer ILT в Аахене хотят продолжить развитие SLM технологии в рамках исследовательского проекта, финансируемого федерацией промышленных исследовательских организаций Германии (AiF). Их цель состоит в том, чтобы сделать ее более подходящей для производства деталей из медных сплавов и чистой меди. Последняя является более привлекательным вариантом для пользователей, поскольку она более электрически и термически проводящая, чем медные сплавы.

«В зависимости от свойств поверхности чистая медь отражает большую часть лазерного излучения в традиционно используемых длинах волн в 1 мкм», объясняет Дэниел Хейссен, научный сотрудник группы Rapid Manufacturing в Fraunhofer ILT.

Отраженное излучение может привести ко всяким нежелательным эффектам. Кроме того, поглощающаяся способность материала для инфракрасного света быстро возрастает по мере перехода материала из твердого состояния в жидкое, что вызывает неустойчивый и прерывистый процесс переплавки.

Fraunhofer ILT разрабатывает SLM 3D-принтер для печати чистой медью

Используя зеленый лазерный луч с длиной волны 515 нм, поглощающая способность чистой меди намного выше. Это означает, что для стабильного процесса требуется лазер большей мощности. Кроме того, лазерный луч может быть сфокусирован более точно, позволяя ему производить гораздо более тонкие детали с использованием нового SLM процесса.

«Мы надеемся на более однородную динамику расплава, чтобы мы могли создавать компоненты с высокой плотностью материала и добиваться других положительных эффектов, таких как более высокое разрешение деталей» – говорит Хёссен.

При отсутствии такого «зеленого» лазерного источника на рынке, соответствующего предельным условиям SLM процесса, отдел разработки лазерных источников в Fraunhofer ILT, приступил к разработке собственного источника. Данный проект получил название «SLM in Green». Их цель - создать высококачественный лазер для одномодового режима, который работает с максимальной мощностью 400 Вт в непрерывном режиме с длиной волны 515 нм. Ожидается, что лабораторная установка «SLM in Green» будет готова к концу 2017 года. После этого Fraunhofer ILT продолжит усовершенствовать процессы в рамках исследовательского проекта, финансируемого AiF.

Fraunhofer ILT разрабатывает SLM 3D-принтер для печати чистой медью

Основная цель - создать надежный процесс, с помощью которого пользователи смогут печать детали со сложной геометрий из чистой меди с полыми структурами и вырезами. Этот процесс может использоваться для высокоэффективных теплообменников и радиаторов или для производства электронных компонентов.

В области ювелирного дизайна «SLM in green» может предложить гораздо более эффективный и воспроизводимый процесс изготовления сложных конструкций, чем обычные технологии. По сравнению с другими аддитивными методами, такими как электронно-лучевое плавление (EBM), ученые надеются на более высокое разрешение деталей, а также большую экономическую эффективность в производстве. Зеленый лазер должен подходить не только для меди, но и для цветных и драгоценных металлов в ювелирной промышленности.

«Тем не менее, прежде чем мы достигнем этого, нам еще нужно преодолеть несколько препятствий в процессе и разработке системы и получить более глубокое понимание процесса использования новой длины волны», - говорит Хёссен. «В настоящее время это цель финансируемого государством проекта, который продлится до середины 2019 года».


Вы можете стать первым