LaserCUSING: Laserové natavování kovů s největším stavebním prostorem

Modelová řada X line 1000R nabízí dosud největší pracovní prostor pro vrstvení kovu laserem. Concept Laser zhotovil zatím největší součást vyrobenou pomocí technologie přidávání materiálu. Jde o novou metodu s minimálními vývojovými lhůtami, použitá na velkých dílcích se v praxi osvědčila a stala se vyhledávanou.

 

Rozvoj aditivní výroby způsobuje v současné době revoluci v myšlení  vývojových inženýrů a zároveň otevírá prostor novým záměrům. Jako příklad může posloužit fakt, že 3D komponenty velikosti XXL jsou v současnosti trendem. Velkoformátový systém X line 1000R, který byl vyvinut ve spolupráci s Fraunhoferovým Institutem Laserových technologií (ILT) v Cáchách, se ukázal být krokem správným směrem do nových rozměrů průmyslového 3D tisku kovů. Základem systému je optika vyvinutá ILT pro 1000W laser. Přechod ze třídy 400W laserů do vyšších dimenzí představuje ohromný  skok z hlediska velikosti  konstrukčních dílů a produktivity stavby. Po úspěšném ukončení vývojové fáze, představuje nyní Concept Laser řadu X line 1000R jako představitele s největším stavebním prostorem dostupným na současném trhu (630 x 400 x 500 mm).

Stroj X line 1000R byl vyvinut pro výrobu velkých funkčních prvků a technických prototypů bez použití nástrojů s identickými materiálovými vlastnostmi ve srovnání s cílovou sériovou výrobou. Klíčovým prvkem nového stroje X line 1000R je vysoce výkonný laser s kilowattovým výkonem, který umožňuje výrazné zvýšení produktivity ve srovnání s jinými komerčně dostupnými systémy pro bodové tavení laserem.

Výrazně zvýšena stavební rychlost
Systém X line 1000R je určen především pro automobilový průmysl a letecký sektor.  Pokud jde o materiály, systém se ukázal všestranně použitelným. Zatímco automobilový průmysl používá především hliníkové komponenty pro odlehčení konstrukce, v leteckých aplikacích převažují vysoce pevné a odolné materiály, jako je titan. Z hlediska nákladů, jsou velmi žádoucí vysoké stavební (vytvářecí) rychlosti pro obě odvětví: zatímco průměrný systém umožňuje nanést 10-15 cm³/h, X line 1000R nanese až 65 cm³/h ( odpovídá zvýšení o 650 % ). Díky patentovaným modulům kontroly jakosti, jako je systém QMcoating a QMmeltpool od Concept Laseru, kvalita komponent zůstává zcela zachována i přes velmi dynamický proces.

Závěry z vývojové fáze beta
Poté, co byl představen prototyp na Euromold 2012, byl kladen hlavní důraz na vývoj vlastní mechanické a regulační techniky. Vývojáři Concept Laseru se v loňském roce soustředili ve větší míře na vlastní proces spékání a přípravu materiálů. K tomu poznamenává Dr. Florian Bechmann, vedoucí vývoje u Concept Laseru: "Úkoly fáze beta zahrnovaly především optimalizaci procesních parametrů a intenzivní analýzy materiálů s cílem připravit X line 1000R do sériové výroby". To znamenalo pečlivou kontrolu teploty v celém stavebním prostoru stroje, s cílem předejít deformacím nadměrných komponent. Concept Laser uvádí 740 mm jako maximální délku komponent.

Představení největšího dílu - výchozí reference pro vymezení nových vývojářských možností
Rozměry tělesa převodovky vyrobené z hliníkové slitiny jsou impozantní: 474 x 367 x 480 mm (bez výšky stavební palety). Jedná se dosud největší součást vyrobenou metodou spékání práškového kovu. „Jsou-li použity hybridní vytvářecí/stavební metody, lze realizovat geometrie, které mohou přesahovat základní stavební rozměry s výškou až 540 mm," říká Dr. Florian Bechmann. Stroj X line 1000R jako představitel modelové řady umožňuje významné zvětšení stavebních rozměrů, zlepšení kvality povrchu, vysokou reprodukovatelnost a spolehlivost systému díky monitorovacímu procesu, stejně jako uplatnění široké škály práškových materiálů pro nejrůznější aplikace.

Nové aplikace přicházejí z automobilového průmyslu
Hliníkové slitiny (AL) jsou v současné době populární mezi vývojáři v oblasti automobilového průmyslu, kteří pracují v rozsahu XXL. Materiál je atraktivní pro vývojová oddělení zejména z hlediska snižování váhy komponent. Cílem je nahradit časově náročné a nákladné lití do písku a forem tlakového lití v raných fázích vývoje. Navíc proces LaserCUSING umožňuje konstruovat díly s nízkou hmotností a přitom s vysokou pevností s nekonvenční geometrií - prakticky bez konstrukčního omezení.

Letecký a vesmírný průmysl - motor rozvoje
Rostoucí počet aplikací dílů z titanu a slitin na bázi niklu nelze zastavit. Tyto materiály jsou předmětem zájmu diktovaným především extrémními požadavky leteckého průmyslu. X line 1000R proto nabízí hermeticky uzavřený systém pro bezpečné řízení tavicího procesu a celé práškové hospodářství splňuje přísné směrnice ATEX. „Oddělení provozní komory od prostoru manipulace je charakteristické pro Concept Laser a je důležité z hlediska bezpečnosti a kvality. To je také základní charakteristika X line 1000R," komentuje Dr. Florian Bechmann. Nové aplikace jsou v současné době připravovány týmem inženýrů. Kromě komponent pohonů sem patří i testovací zařízení pro kosmické lety a části turbín pro energetický a letecký průmysl. Další zajímavou aplikací je použití LaserCUSING pro opravu turbíny: opotřebovanou lopatku turbíny lze opravit pomocí laserového spékání. To znamená, že velmi drahé komponenty turbíny mohou být opraveny rychle a za rozumnou cenu.

 

 
Publikováno: 23. 9. 2014 | Počet zobrazení: 1117 článek mě zaujal 212
Zaujal Vás tento článek?
Ano