Сегодня дизайнеры продуктов работают с большой степенью свободы, которая в прошлом могла быть ограничена временем, необходимым для разработки осуществимости идеального или умозрительного проекта: программы CAD за считанные минуты выполняют работу, которая может занять сотни часов проектирования. Но дело не только в том, что время проектирования сокращается: производственные процессы, такие как ковка, улучшаются за счет лучшей обработки данных. И эти улучшения доступны одновременно с тем, что новые процессы формования — особенно аддитивное производство (AM) — расширяют возможности формования продуктов и компонентов за пределы возможностей стандартных процессов формования.
В то время как аддитивное производство (или 3D-печать) дает различные преимущества металлообрабатывающим операциям, AM — это более широкая область технологического развития, способная работать с материалами и производить детали, к которым металлообработка (пока) просто не может приблизиться. Самый новый пример — «аморфные металлы». Два производственных партнера, Heraeus Amloy и Trumpf, работают над развитием аддитивного производства аморфного металла в промышленных масштабах.
Аморфные металлы представляют собой твердые сплавы с кристаллической структурой, и хотя их часто называют «металлическим стеклом», аморфный металл намного прочнее стали, но легче и эластичнее. Они обладают хорошей электропроводностью и изотропным поведением, что означает, что их свойства материалов остаются идентичными, независимо от направления, в котором 3D-принтер строит заготовку.
Расширительная гильза напечатана на 3D-принтере из аморфного металла. Благодаря высокой эластичности аморфного материала он деформируется легче, чем обычный рукав. 3D-печать позволяет изготавливать деталь целиком, вместо того, чтобы делать компоненты по отдельности и затем собирать их
Помимо создания прочных деталей, 3D-печать предоставляет дизайнерам необычную свободу. Ныне инженеры-механики и инженеры, работающие в авиакосмической и медицинской отраслях, могут использовать аморфные металлы для 3D-печати деталей, которые являются точными и сложными, а также «биосовместимыми».
«3D-печать аморфных компонентов в промышленности все еще находится в зачаточном состоянии. Это новое сотрудничество поможет нам ускорить процессы печати и улучшить качество поверхности, что в конечном итоге сократит расходы клиентов. Это сделает технологию более подходящей для более широкого круга приложений, некоторые из которых будут совершенно новыми», — сказал Юрген Вахтер из Heraeus Amloy.
Аморфные металлы образуются путем очень быстрого охлаждения расплавленного металла, и доступна 3D-печать для преобразования их в крупногабаритные детали сложной формы — формы (или размеры), которые не всегда доступны ковкой и другими процессами формования.
3D-печать также оптимизирует использование материалов и распределение веса, а сочетание 3D-печати и аморфных металлов может снизить вес компонентов, что становится все более распространенной задачей. 3D-печать также способствует единому дизайну, что помогает избежать затрат на изготовление и сборку.
В рамках своего партнерства Heraeus Amloy вносит свой вклад в производство и обработку аморфных металлов, а Trumpf предоставляет экспертные знания в области 3DP. Heraeus Amloy оптимизировала свои аморфные сплавы для 3D-печати и адаптировала эти материалы для использования с системами Trumpf TruPrint. Машина TruPrint 2000 сконструирована таким образом, что избыток порошка может быть приготовлен в среде инертного газа для последующего процесса сборки. Это защищает порошок от окисления или других побочных реакций.
Компания Trumpf повысила производительность TruPrint 2000 с помощью двух 300-ваттных лазеров для параллельного сканирования всей рабочей камеры устройства. Используя фокусный диаметр лазера 55 микрометров, пользователи могут производить как мелкие, так и большие объемы аморфных деталей с чрезвычайно высоким качеством поверхности. Функция «Мониторинг ванны расплава» автоматически контролирует качество ванны расплава, поэтому любые ошибки в процессе выявляются на ранней стадии.
Производители, использующие 3D-принтер Trumpf, теперь могут использовать его для обработки сплавов на основе циркония от Heraeus Amloy. Также можно заказать аморфные детали, напечатанные на 3D-принтере, непосредственно в Heraeus Amloy. Партнеры надеются в будущем сделать сплавы на основе меди и титана доступными для 3D-печати.
Источник: www.forgingmagazine.com
