Программа разработки EasyTitan, объявленная недавно ведущей научно-исследовательской организацией Германии, наверняка получит прозвище «3D-печать в космосе», и именно этого она намеревается достичь. Институт производственных технологий и передовых материалов им. Фраунгофера (IFAM) в Дрездене имея Немецкий аэрокосмический центр e.V. (DLR), в качестве своего партнера по проекту, поставил своей целью разработку быстрого и надежного процесса производства легких металлических компонентов для авиакосмической промышленности с использованием аддитивного производства в космосе.
В этом сразу видны две большие тенденции, первая из которых — это желание стандартизировать производство инженерных деталей на месте. Это цель проекта Экспедиционной лаборатории армии США, которая будет собирать пресс-формы, плавку, литье и 3D-печать в компактном контейнере или грузовике, чтобы его можно было легко и быстро перемещать в любое место, например, на место боевых действий, зону или место спасения. Это практическое применение настольных производств или инициатив, связанных с созданием пространства для производителей, и оно доводит логику индивидуального производства до практических пределов — или, возможно, даже за их пределами.
Другая действующая тенденция — это переоценка материалов и разработка новых материалов для конкретных целей — усилия, которые часто пересекаются с целями индивидуального производства.
Если критические детали необходимы в удаленном месте, космическое пространство, безусловно, квалифицируется как производственная зона. Проект IFAM и DLR направлен на минимизацию использования оборудования и расходных материалов, а также связанных с этим затрат. Их работа сосредоточена на продолжении разработки гибридного процесса простого производства титановых компонентов, включая аддитивное производство и «гелевое литье».
Процесс аддитивного производства металла — это изготовление плавленых нитей (FFF) для печати форм для аэрокосмических деталей, применение, которое, как отмечается, уже было разработано для FFF.
Формы должны быть заполнены суспензией металлического порошка контролируемым образом, то есть литьем из геля с последующей стадией спекания с использованием термообработки для уплотнения деталей до их конечного состояния.
При литье в гель используется порошковый металл или материал сплава (в данном случае это титановый сплав Ti-6Al-4V), который объединяется с катализаторами с образованием суспензии, которая полимеризуется и заливается в форму. IFAM и DLR планируют использовать моделирование для исследования влияния различных условий гравитации на производственный процесс, что станет основой для разработки их новых концепций простого и бездефектного заполнения печатных форм.
Среди пунктов, которые исследователи перечисляют в качестве ожидаемых результатов, — рецепт порошка Ti-6Al-4V, инструмент моделирования для проектирования процессов наполнения, а также разработанные концепции обработки и обращения с суспензией Ti-6Al-4V.
Что касается этапа термообработки, исследователи будут использовать результаты, чтобы установить минимальные требования к концепции печи для пространства.
Помимо возможности 3D-печати титановых деталей в космосе, IFAM и DLR ожидают, что их результаты будут актуальны для других исследований процессов литья и термообработки. Хотя система «EasyTitan» предназначена для космических путешествий, существуют и возможные наземные приложения, такие как разработка проектных исследований, прототипов, а также специальных, малых и средних серий. Поскольку цель состоит в том, чтобы объединить преимущества низких вложений с простой и быстрой обработкой, а также в производстве готовых деталей с высоким качеством поверхности, они ожидают, что появится много возможностей для внесения вклада в другие разработки для производства на месте.
Источник: www.foundrymag.com
Похожие записи
Tags:
3D печать