Vysoce přesný 3D tisk s pomocí kovového prášku - Výroba a zpracování s využitím vakua

Vysoce přesný 3D tisk s pomocí kovového prášku - Výroba a zpracování s využitím vakua

Průmyslový 3D tisk neustále nabývá na významu. Kovové prášky se také neustále více využívají v aditivní výrobě, jak se tento druh výroby nazývá v odborné terminologii. Pro jejich výrobu a zpracování jsou pro některé zásadní kroky vyžadovány vývěvy Busch.
3D-printing-metal-1.jpg

Vakuum vytváří prostředí pro čistotu materiálu

Kovové prášky se často vyrábí metodou VIGA (vakuové indukční tavení pomocí atomizace inertního plynu). Výchozí kov je roztaven ve vakuové indukční peci. Vakuum zajišťuje odplynění taveniny a tím vytvoření vysoce čistého kovu s nízkým podílem původních látek. Busch nabízí pro evakuaci pecí různé vakuové technologie.

Zkapalněný materiál je poté prohnán hubicí s inertním plynem, například argonem, při vysokém tlaku. Během tohoto procesu se utváří drobné kulovité kapky, které se při ochlazení přemění na práškové částice. Jejich kulový tvar zaručuje kapalnost prášku a usnadňuje další zpracování.

Přesnost v práškovém lůžku

V současné době existuje široké spektrum nových metod využití kovů v 3D tisku. Metoda práškového lůžka umožňuje maximální možnou přesnost. V rámci tohoto postupu se vytvářejí komponenty v lůžku práškového kovu, nádobě se snížitelným dnem, vrstvu po vrstvě, cílenou aplikací vrstvy práškového kovu s tloušťkou měřenou v µm.

Počítačem řízený laser nebo elektronový paprsek tento jemně zrnitý materiál zahřeje. Cílené roztavení prachových částic vytvoří komponentu definovanou CAD modely. Z volně pohyblivého prášku se vytvoří pevné struktury. Jakmile je vrstva dokončena, dno se posune dolů. Aplikuje se další prášek, s další vrstvou aplikovanou na vrstvu níže. Produkt se tímto vytváří vrstvu po vrstvě. Díky vysoké přesnosti laseru a elektronových paprsků již není vyžadováno postprodukční zpracování.

Antikolizní metoda, pro stabilitu

Elektronový paprsek se skládá z vysoce urychlených částic, které jsou rychle a přesně usměrňovány skrz magnetická pole. Vakuum zajišťuje, aby se tyto částice nesrážely s dalšími částicemi na své cestě ze zdroje paprsku do produktu. Toho lze využít také pro stabilizaci vytvářeného produktu. Na práškové částice je s pomocí spodního sání vyvíjen fixační tlak. Ten zabraňuje tomu, aby se komponenta během aplikace nových vrstev prášku posouvala. Busch nabízí vývěvy, které jsou optimalizovány pro metodu práškového lůžka.

V práškovém rozprašování se kovový prášek rozprašuje skrz hubici do laserového paprsku. Prášek se po roztavení laserem usazuje v podobě perel na substrátu. Tento postup se obvykle aplikuje s pomocí překlápěcího stolu. Komponenta získává svůj tvar otočením a naklopením základny pod pevnou trysku.

U metody Wire-LMD (oblouková metoda), je do laserového paprsku zaváděn namísto prášku drát. Drát je levnější než kovový prášek, ale zpracování je méně přesné.

Obloukové zpracování (Wire Arc Additive Manufacturing, WAAM) je v podstatě běžný proces svařování. Svar je řízen počítačem a neustále formován do jakéhokoli tvaru. V tomto procesu mohou být i velké předměty vyráběny relativně levně a rychle. Rozměrová přesnost produktu je relativně nízká, a pro stanovenou povrchovou úpravu je v každém případě vyžadováno dodatečné zpracování.


Přihlaste se k odběru zpravodaje ‘World of Vacuum'!
Přihlaste se nyní k odběru a budete neustále seznamováni s posledními fascinujícími novinkami ve světě vakua.

PŘIHLÁSIT K ODBĚRU