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比同类技术快250倍!德国团队打造金属3D打印超高速激光沉积技术

据外媒3dprintingindustry报道,德国弗劳恩霍夫激光技术研究所(ILT)和德国工程公司Ponticon正在进行一组新的研究项目,该项目将基于最新版本的ILT的专利极端高速激光材料沉积(EHLA) 3D打印技术进行推进。

EHLA技术最初于2017年开发出来,它是一种高容量定向能量沉积(DED)技术。据介绍,它最初是作为模块化的工具头提供的,可以集成到龙门架和机械臂中,同时处理材料沉积和熔化行为。

自2017年该技术发布以来,ILT的合作伙伴们一直在研究更适合增材制造应用的下一代技术,并于2019年完成了首个原型能升级提供更高的建造率、更大的灵活性和材料多样性,以及更高的精度。

用于航空航天、能源和汽车等行业的工业应用的金属部件,往往暴露在极端条件下。因此,工程师们通常使用特殊的涂层来保护这些部件免受腐蚀和磨损。然而,根据ILT的说法,由于缺乏灵活性、资源效率和成本,传统的包层工艺——如硬铬电镀,正努力满足日益严格的性能标准。

Fraunhofer ILT将其EHLA技术描述为一种更高效、更环保的替代传统包层工艺。该工艺提供高达500米每分钟的进料速度,可以比其他激光材料沉积技术快250倍。它还可以应用到只有25微米的薄层,同时实现更光滑的部分表面。

Schaible补充说:“原则上,EHLA适用于任何旋转对称的东西,可以在快速旋转运动系统上加工。”

下一代EHLA 3D工艺更倾向于硬核3D打印,但仍有其作为包层技术的用途。该系统不是为了与机械臂集成而设计的,而是基于一个三脚架的运动学,通过三脚架将三个直线电机连接到一个构建平台上,3D打印部件就在这个平台上进行加工。这种结构使平台能够快速、精确地运动,而不会产生任何大幅的振动。

目前,EHLA 3D可以加工重量达25kg的零件,速度约为每分钟200米,精度高达100微米。Fraunhofer ILT打算将更多的研究投入到过程监控概念、自动路径规划工具和构建参数优化。

航空航天和涡轮机械行业的几家公司目前也在进一步升级EHLA 3D打印技术,这是国际涡轮机械制造中心(ICTM)项目的一部分。后续项目预计将于2022年开始,进一步的双边和公共资助财团项目也在进行中。


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