Åpner for industriell 3D-printing av amorfe metaller
Av Joppe Næss Christensen
Heraeus Amloy og Trumpf lykkes med å øke prosess- og kostnadseffektiviteten til 3D-produserte amorfe deler for industrien. Nye 3D-fremstilte deler er isotrope, og bevarer sin høye styrke uavhengig av byggeretning, noe som kan gi store fordeler for deler som opplever betydelig belastning i sektorer som medisinsk utstyr, romfart og mekanisk industri.
Teknologiselskapene Heraeus Amloy og Trumpf har begynt å samarbeide om 3D-produksjon av amorfe metaller, også kjent som metallglass. Deres mål er å etablere utskrift av amorfe deler som en standard produksjonsmetode i verkstedet ved å forbedre prosess- og kostnadseffektivitet. Amorfe metaller er dobbelt så sterke som stål, men likevel betydelig lettere og mer elastiske. De viser isotropisk oppførsel, noe som betyr at materialegenskapene deres forblir identiske, uavhengig av hvilken retning 3D-skriveren bygger opp arbeidsstykket. I tillegg til å lage svært robuste deler, gir 3D-utskrift også ingeniører mer frihet i designprosessen. Flere områder kan dra nytte av 3D-utskrift av amorfe metaller. Viktige eksempler inkluderer deler som er utsatt for betydelig påkjenning og lett design i sektorer som romfart og maskinteknikk. Disse materialene er også et utmerket valg for medisinsk utstyr på grunn av deres biokompatibilitet.
3D-produksjon åpner for nye bruksområder
- 3D-produksjon av amorfe komponenter i industrien er fremdeles i sin spede begynnelse. Dette nye samarbeidet vil hjelpe oss med å fremskynde additive prosesser og forbedre overflatekvaliteten, og til slutt kutte kostnadene for kundene. Dette vil gjøre teknologien mer egnet for et bredere spekter av bruksområder, hvorav noen vil være helt nye, sier Jürgen Wachter, leder for forretningsenheten Heraeus Amloy.
- Amorfe metaller har potensial for en rekke bransjer. For eksempel kan de brukes i medisinsk utstyr - en av de viktigste næringene for additiv industri. Derfor tror vi dette samarbeidet er en så flott mulighet til å gjøre enda mer i dette nøkkelmarkedet med våre industrielle 3D-produksjonssystemer, sier Klaus Parey, administrerende direktør Trumpf Additive Manufacturing.
Raskere og enklere fremstilling
Amorfe metaller dannes ved å avkjøle smeltet metall ekstremt raskt. En 3D-printer kan deretter bygge dem inn i større, mer komplekse deler - noe andre metoder ikke kan gjøre. Dette åpner for nye industrielle applikasjoner for amorfe metaller. 3D-produksjon utnytter også det store potensialet som amorfe metaller har for lett design. En 3D-printer bygger bare strukturer som faktisk hjelper en del å oppfylle sin funksjon, så materialbruk og vekt holdes på et minimum. For deres del er amorfe metaller veldig lette av natur, så kombinasjonen av 3D-produksjon og amorfe metaller kan redusere vekten i alle slags bruksområder. 3D-printing gjør produksjonen av amorfe deler raskere og enklere i en rekke sammenhenger. Teknologien gjør det mulig for brukere å bygge deler i ett stykke i stedet for å lage komponenter en etter en og deretter sette dem sammen til en ferdig del.
Optimalisert materiale + tilpasset 3D-skriver = høy kvalitet i høyvolumproduksjon
I dette samarbeidet kombinerer Heraeus Amloy sin ekspertise innen produksjon og prosessering av amorfe metaller med Trumpfs erfaring innen additiv industri. Heraeus Amloy har optimalisert sine amorfe legeringer for 3D-produksjon og skreddersydd materialet for bruk med Trumpfs TruPrint-systemer. Den siste generasjons TruPrint 2000-maskin er et spesielt godt valg for 3D-produksjon av amorfe metaller. Maskinen er konstruert på en slik måte at overflødig pulver kan tilberedes i et miljø med inert gass for den påfølgende byggeprosessen. Dette beskytter pulveret mot skadelige påvirkninger. Dette er en viktig fordel for amorfe metaller fordi de reagerer så raskt med oksygen. Trumpf har også økt produktiviteten til TruPrint 2000. To 300-watt lasere skanner maskinens hele byggekammer parallelt. Ved å bruke en laserfokaldiameter på bare 55 mikrometer, kan brukerne utføre både lavt og høyt volumproduksjon av amorfe deler med ekstrem høy overflatekvalitet. Funksjonen "Melt Pool Monitoring" overvåker automatisk smeltebassengets kvalitet, slik at eventuelle feil i prosessen blir oppdaget på et tidlig tidspunkt.
Kan bestille amorfe deler eller lage dem selv
Kunder som allerede har en Trumpf 3D-printer, kan nå bruke den til å behandle zirkoniumbaserte legeringer fra Heraeus Amloy. Det er også mulig å bestille 3D-produserte amorfe deler direkte fra Heraeus Amloy. De to partnerne håper også å gjøre kobber- og titanbaserte legeringer tilgjengelige for 3D-produksjon i fremtiden.
For mer informasjon se: www.trumpf.com
Kilde: Trumpf