Skip to main content

Intelligent Manufacture from Powder by Advanced Laser Assimilation

Article Category

Article available in the folowing languages:

Szybkie i skuteczne wytwarzanie małych, złożonych części

Wytwarzanie małych partii produktów lub części na zamówienie, takich jak protezy dentystyczne, może pociągać za sobą wysokie koszty i być czasochłonne. Naukowcy opracowali technologię na rzecz znacznego skrócenia czasu, zmniejszenia kosztów i zużycia materiału przy jednoczesnym podniesieniu jakości.

Technologie przemysłowe

Naukowcy zainicjowali finansowany przez UE projekt Impala ("Intelligent manufacture from powder by advanced laser assimilation"), aby stworzyć laserowe procesy szybkiego wytwarzania (RM). Celem projektu było ułatwienie znacznego wzrostu rocznego obrotu towarów wśród małych i średnich przedsiębiorstw (MŚP) poprzez skrócenie czasu dostarczenia produktu dla złożonych elementów charakteryzujących się szczegółami w małej skali (w kolejności od mikrometrów do milimetrów). Wytwarzanie zgodnie z procesem RM polega na układaniu warstw. Lasery mogą być używane do stapiania niewielkich ilości materiałów z wielką precyzją i przy minimalnym dopływie ciepła. System Impala składa się z kilku kluczowych komponentów skupiających się na skomputeryzowanej automatyzacji laserowych procesów drukowania przestrzennego (LAMP) i sterowaniu nimi. Projektowanie wspomagane komputerowo (CAD)/wytwarzanie wspomagane komputerowo (CAM) oraz numeryczne sterowanie komputerowe (CNC) przekształciły projektowanie w instrukcje wytwarzania do sterowania procesami spiekania laserowego i osadzania powłok metalowych. Zainstalowano dwa kompletne systemy Impala, jeden wykorzystujący technologię nawiewania proszku, a drugi technologię podłoża proszkowego. Trzy produkty demonstracyjne wytworzone z myślą o tym, by projekt Impala uzyskał imponującą redukcję w długości cykli w porównaniu do wytwarzania konwencjonalnego. Wyprodukowano pokrycie gniazda zaworu przy 25-sekundowym czasie cyklu przy wykorzystaniu procesu osadzania laserowego. Szybka i dokładna produkcja wymagająca bardzo znikomej obróbki końcowej i generująca bardzo niewielkie straty materiałowe pozwoliła uzyskać około 20% oszczędność kosztów na część. Partnerzy wyprodukowali most protetyczny Wilsident przy zastosowaniu technologii laserowego podłoża proszkowego (ang. laser powder bed), uzyskując imponujący czas cyklu wynoszący 30 minut na część. Obecnie tego typu komponenty są wykonywane ręcznie, co wymaga intensywnej pracy i około dwóch dni oczekiwania. Choć wciąż potrzebne są niewielkie przeróbki końcowe, skrócenie czasu robi wrażenie. Wreszcie wyprodukowano metalową krawędź natarcia (MLE) przy użyciu przetwarzania laserowego i frezowania, uzyskując znaczne skrócenie czasu cyklu, zmniejszenie strat materiałowych i 50% obniżenie kosztów. Projekt Impala zademonstrował znaczne korzyści technologii LAMP w odniesieniu do cyklu czasu, zużycia materiałów i kosztów, zwłaszcza w produkcji niewielkich partii, miniaturowych komponentów i części wykonywanych na zamówienie. Technologia Impala ułatwia także przerwanie procesu wytwarzania dla potrzeb strategii korekcyjnych. Oczekuje się, że odkrycie to wywrze znaczący wpływ m. in. na sektory kosmonautyki, motoryzacji i medycyny.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania