Алюминиевые сплавы обладают такими преимуществами, как высокая прочность, коррозионная стойкость и возможность повторного использования, и считаются идеальными материалами для легких автомобилей. 3D-печать в сочетании с алюминиевыми сплавами используются производителями для разработки специальных деталей, в том числе сложной геометрии, и конформных охлаждающих каналов. Однако из-за низкой экономической выгоды эта технология не получила широкого распространения в автомобилестроении, а литье и открытие формы по-прежнему являются основными методами производства. Как решить проблему высокой стоимости 3D-печати и по-настоящему продвигать ее в массовое производство — это возможность и вызов для компаний, занимающихся 3D-печатью.
Alloy Enterprises, стартап в области 3D-печати, разработал новый процесс 3D-печати, предназначенный для производства высокопроизводительных полностью плотных алюминиевых деталей, что позволяет производителям перейти от прототипирования к массовому производству. В этом процессе селективной диффузионной сварки, разработанном для алюминия, в качестве исходного материала используется запатентованный алюминиевый чешуйчатый материал, а не порошок. Понятно, что этот новый процесс сможет расширить масштабы производства, снизить затраты и повысить безопасность и простоту использования; в то же время это поможет 3D-печати получить более широкое применение в таких областях, как автомобилестроение и промышленность, и в конечном итоге заменить традиционные отливки, такие как литейное производство.
На пути к массовому производству материал является ключевым
Селективное диффузионное соединение представляет собой листовой процесс, который представляет собой тип многослойного твердого изготовления. Что касается материалов, компания не изобретала новый производственный метод для производства своего нового алюминиевого сырья, а получила его, используя тот же процесс прокатки алюминия, который используется для алюминиевой фольги и банок из-под газировки. Говорят, что стоимость составляет 1/25 часть алюминиевой пудры. В дополнение к стоимости, отказ от порошка также устраняет такие этапы, как запекание, просеивание и обеспыливание. Алюминиевый прокат не имеет опасностей, присущих металлическим порошкам, процесс не требует средств защиты, таких как респираторы или специальное хранение, и отсутствует риск взрыва материала.
2 машины взаимодействуют, режут и склеивают
Для селективной диффузионной сварки использовали 2 машины. В первой, называемой машиной Construct, используется лазер для вырезания контура детали и укладки листов, а затем на определенные участки материала наносится ингибитор для формирования опор. В то же время машина также может сканировать и проверять каждый слой, чтобы гарантировать качество продукции и повысить эффективность печати.
По завершении этого оператор перемещает деталь на машину Бонда. В этой машине детали проходят процесс диффузионного соединения, чтобы сплавить листы материала вместе, за исключением областей, покрытых ингибитором. В процессе диффузионного склеивания листы укладываются в один кусок материала, затем опорный материал удаляется и подвергается термообработке для получения конечной детали.
Как и обычные отливки, вторичная обработка может быть выполнена с помощью ЧПУ, но 3D-печать может создавать сложные геометрические формы и конформные каналы охлаждения по сравнению с литьем. Кроме того, изготовленные из высокопрочных алюминиевых сплавов (таких как 6061), его механические свойства превосходят традиционные литые детали, а требуемое время меньше.
Чтобы реализовать реальное экономичное массовое производство металлической 3D-печати, необходимо больше новых технологий. Мы также ожидаем аналогичных инноваций от отечественных предприятий, которые преподнесут больше сюрпризов будущему рынку 3D-печати.