Выставка FORMNEXT демонстрирует новейшие инновационные новинки

Выставки и мероприятия, ИноСМИ, Промышленные лазеры Комментариев к записи Выставка FORMNEXT демонстрирует новейшие инновационные новинки нет

Лазерная обработка аддитивного производства (AM) и системы являются основой новых промышленных технологий, продемонстрированных на Франкфуртской выставке на этой неделе.

3D-печатные детали из чистой меди.

На международной выставке Formnext на этой неделе (13-16 ноября) во Франкфурте, Германия, не менее 550 институтов и компаний представляют свои новейшие исследования и разработки для промышленного инструментария, производства, управления качеством и измерения.
Промышленный лазерный и станкостроительный производительTrumpf демонстрирует свой новейший 3D-принтер и процессы. Фирма продемонстрирует, как система TruPrint 5000, предварительно нагревая до 500 ° C, печатает компоненты из высокоуглеродистой стали или титанового сплава, которые не трескаются и сильно не деформируются.
«Производители инструментов и пресс-форм теперь могут легко печатать формовочные инструменты, штампы и штампы. Раньше, без предварительного нагрева, это было невозможно», — сказал Тобиас Баур, генеральный менеджер Trumpf по аддитивному производству. У компании также есть новый зеленый лазер с импульсным излучением, впервые позволяющий обрабатывать чистую медь и драгоценные металлы в 3D принтере.

«Это делает его привлекательным для использования в машиностроении, так как чистая медь может использоваться для печати особых проводящих индукторов и теплообменников», — сказал Баур. Зеленый лазер также предлагает большой потенциал для печати золота в ювелирной промышленности, позволяя производить уникальные драгоценные изделия на заказ, экономя при этом дорогой материал.

Расширенные возможности

В трехмерной печати производители инструментов и форм часто работают с углеродистой инструментальной сталью 1.2343, чрезвычайно прочным и износостойким материалом, который особенно хорошо рассеивает тепло. Однако на сегодняшний день он не может быть обработан в 3D принтерах, потому что детали растрескиваются во время печати.

Баур объяснил, как его машина обработки лазерных материалов преодолевает это: «Лазерный луч расплавляет поверхность детали, которая затем охлаждается до комнатной температуры. Детали не могли выдержать это падение температуры и образовывались трещины. Вот почему подложка на принтере TruPrint 5000 3D может быть предварительно нагрета до 500 градусов Цельсия. Это уменьшает падение температуры после лазерного плавления », — сказал он.

Предварительный нагрев также дает большие преимущества для протезов и имплантатов, изготовленных с использованием аддитивного производства. «Когда температура окружающей среды падает слишком резко, детали деформируются, и мы должны их переделывать. Кроме того, нам часто требуются поддерживающие структуры , которые трудно выставить и снять», — добавил Баур.

LENS 860 Hybrid Controlled Atmosphere system от Optomec

Печать Меди

На этой неделе Formnext, Trumpf использовал зеленый лазер с импульсным излучением, чтобы впервые продемонстрировать 3D-печать чистой меди и других драгоценных металлов. Для этого разработчики подключили новый дисковый лазер TruDisk 1020 к принтеру TruPrint 1000 3D.
«Обычные системы используют инфракрасный лазер в качестве источника излучения, но его длина волны слишком велика и не может сваривать высокоотражающие материалы, такие как медь и золото. Это можно сделать с помощью лазерного излучения в спектре зеленой волны», — сказал Томас Фэн , Генеральный директор Trumpf Additive Manufacturing. По словам Фэна, этот процесс откроет новые возможности для 3D печати, например, в электронике и автомобилестроении.

Optomec демонстрирует 5-осевую гибридную металлическую печать

Разработчик систем AM Optomec представляет свою новейшую систему гибридных станков, которая позволяет увеличить объемы сборки и повысить мощности для аддитивного металлического и гибридного производства.
Гибридная система с контролируемой атмосферой LENS 860 является последним дополнением к своей Machine Tool Series, которая объединяет Optomec’s LENS 3D с вертикальными платформами обработки, в результате чего компания описывает «первую в отрасли гибридную систему с контролируемой атмосферой».

«Мы рады быть в Formnext с нашей самой большой, самой мощной системой для печати драгоценных металлических деталей», — комментирует Урс Бергер, управляющий директор нового офиса Optomec для EMEA в Дюбендорфе, Швейцария. «LENS 860 обладает возможностями и экономикой, чтобы сделать аддитивное металлическое производство более доступным для широкого спектра промышленных применений».

В своем стенде , Optomec запускает презентации, демонстрируя одновременную пяти-осевую металлическую печать и единый контур инструмента для аддитивных и субтрактивных процессов на одной машине. Благодаря рабочей зоне 860 x 600 x 610 мм система LENS 860 Hybrid CA обеспечивает гораздо больший объем сборки, чем другие системы в ряду станков Machine Tool Series; кроме того, его герметичная рабочая зона позволяет обрабатывать реактивные металлы, такие как титан.
Все системы серии Machine Tool включают технологию оптической обработки металлов LENS 3D Metal Optomec, которая использует мощный лазер (от 400 Вт до 3 кВт), чтобы сплавлять порошкообразные металлы в полностью плотные трехмерные структуры. У этих систем стартовая цена составляет 250 000 долларов.

Деталь, предварительно нагретая с VCSEL (справа), имеет значительно меньшие искажения.

Партнеры Aachen демонстрируют нагрев с помощью VCSEL для аддитивного производства
В Formnext 2018, в сотрудничестве с кафедрой технологии оптических систем в Университете Аахен, Институт лазерной технологии Фраунгофера демонстрирует новый процесс, в котором деталь в порошковом слое нагревается прямыми лазерными диодами. В результате могут быть уменьшены деформации, получены большие по высоте детали и использованы новые материалы.

Этот процесс — лазерное сплавление по порошковому слою, также известное как лазерное сплавление, может создавать детали с меньшим термическим напряжением и меньшими искажениями, чем обычные технологические процессы.
Внутренние напряжения вызваны температурными градиентами в генерируемой детали: в лазерном пятне преобладают температуры выше точки плавления, а остальная часть детали быстро охлаждается. В зависимости от геометрии и материала этот градиент температуры может даже привести к образованию трещин в материале. Чтобы этого избежать, деталь обычно нагревают снизу через пластину подложки. Однако этого недостаточно, особенно для более толстых деталей.

В рамках исследовательского кампуса Digital Photonic Production DPP в Аахене, финансируемого Федеральным министерством образования и исследований Германии, эксперты из Fraunhofer ILT и RWTH TOS Chair работают вместе со своим партнером Philips Photonics для разработки решений для этой задачи. В совместном проекте DPP Nano они разработали установку, в которой деталь прогревается сверху.

Для этой цели в технологической камере устанавливается массив из шести вертикально излучающих полосовых лазерных линеек с мощностью 400 Вт. При инфракрасном излучении 808 нм этот массив может нагревать устройство от верхней части до нескольких сотен градусов Цельсия во время процесса выращивания. Линейки могут управляться индивидуально, чтобы можно было использовать для паттернов в разных последовательностях. Процесс контролируется с помощью инфракрасной камеры.
В одном из экспериментов инженеры Aachen построили днетали из Inconel 718 и продемонстрировали значительно уменьшенные искажения. Деталь нагревали до 500 ° С. Нагрев VCSEL уменьшает тепловой градиент, а также напряжения, что позволяет производить более толстые детали. Но еще более интересны возможности, которые возникают для особо сложных материалов; вскоре должны быть изготовлены детали из алюминидов титана. Для этого компонент нагревается до 900 ° C.

Система LPBF предлагает очень большое, эффективно используемое пространство для установки.

FutureAM — Аддитивное Производство нового поколения

Еще одна презентация Formnext 2018 о «будущем 3D-печати» — это проект Fraunhofer Focus FutureAM, в котором участвуют шесть институтов Общества Фраунгофера. Например, ученые из Fraunhofer ILT разработали новую обрабатывающую головку для Laser Powder Bed Fusion (LPBF), которая может генерировать большие металлические детали аддитивно в десять раз быстрее, чем обычные системы LPBF.
Подходит не только для покрытия вращательно-симметричных деталей: в настоящее время процесс EHLA развивается для аддитивного производства 3D-геометрии.

«Мы фокусируемся на полной цепочке процессов от обработки заказов с помощью проектирования и моделирования до изготовления в машинах», — сказал Кристиан Тенброк, научный сотрудник Fraunhofer ILT и координатор проекта futureAM.
В течение прошлого года исследовательская платформа разрабатывала цифровые технологические цепочки, масштабируемые и надежные AM-процессы, системные технологии и автоматизацию, а также специальные AM-материалы. В настоящее время исследователи осуществляют настройку, и в 2019 году начнутся первые практические испытания с этой системой прототипирования.
Кроме того, ученые Aachen работают над новыми методами мониторинга 3D-печати металлов, чтобы повысить надежность процесса. «С корпусными датчиками на строительной платформе мы хотим обнаружить критические события в будущем, например, когда структуры поддержки отрываются», — сказал Тенброк.

Ультразвуковые датчики также используются для анализа звуковых колебаний в воздухе, чтобы определить качество детали. Исследование ультразвукового лазерного измерения в будущем будет идти еще дальше: импульсный лазер будет вызывать структурный шум в детали, который, в свою очередь, будет обнаружен лазерным виброметром.
Общество Фраунгофера призвало будущее АМ к систематическому развитию аддитивного производства металлических компонентов.

Шесть институтов вступили в стратегическое партнерство в области аддитивного производства:

  • Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT, Aachen (Project Coordination)
  • Fraunhofer Research Institution for Additive Manufacturing Technologies IAPT, Hamburg
  • Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials IFAM, Bremen
  • Fraunhofer Institute for Computer Graphics Research IGD, Darmstadt
  • Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology IWS, Dresden
  • Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology IWU, Chemnitz

Источник: http://optics.org/news/9/11/19


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2016
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top