3D打印机

Fraunhofer ILT和Ponticon加速了3D打印EHLA技术

弗劳恩霍夫激光技术研究所总部位于德国的工程公司ILT蓬蓬正在进行一组新的研究项目使用最新版本的ILT专利极端高速激光材料沉积(EHLA) 3D打印技术。

最初在2017年开发,Ehla是伊利猎物店的高批量指向能源沉积,或者最初提供为模块化工具束,可以集成到龙头和机器人臂中,同时处理材料沉积和熔化动作。

Since its release in 2017, the partners have been working on a next-generation version of the technology better suited to additive manufacturing applications and completed the first prototype in 2019. Simply dubbed ‘EHLA 3D’, the upgrade offers higher build rates, greater flexibility and material diversity, and higher precision.

“为了使Ehla 3D可用于工业环境中的大量用户的优势,Fraunhofer Ilt目前正在进行有针对性的研究工作,”弗劳恩霍夫·艾尔特的研究助理Jonathan Schaaible说。“仍有许多实验性和经验初步的初步工作。但是,来自行业的第一个有关方面已经张开了他们的触手。所以我们知道我们在正确的轨道上。“

Fraunhofer ILT字母3D打印从三种不同的粉末材料,作为新的,高效的EHLA 3D工艺的演示组件。照片来自Fraunhofer ILT。
Fraunhofer ILT字母3D打印从三种不同的粉末材料,作为新的,高效的EHLA 3D工艺的演示组件。照片来自Fraunhofer ILT。

极端高速激光材料沉积

用于工业应用在航空航天,能源和汽车等工业应用的金属零件往往暴露于极端条件。因此,工程师使用特殊涂层来保护这些部件免受腐蚀和磨损。然而,根据ILT,由于缺乏灵活性,资源效率和成本,诸如硬镀铬电镀的传统包层工艺正在努力满足日益严格的性能标准。

Fraunhofer ILT将其EHLA技术描述为一种更高效、更环保的替代传统包层工艺。该工艺提供高达500米每分钟的进料速度,可以比其他激光材料沉积技术快250倍。它还可以应用到只有25微米的薄层,同时实现更光滑的部分表面。

Schaible补充说:“原则上,EHLA适用于任何旋转对称的东西,可以在快速旋转运动系统上加工。”“唯一的问题是,当我们可以想象更广泛的应用范围时,为什么我们要局限于简单的圆形部件呢?”

将EHLA置于第三维度

下一代EHLA 3D过程旨在更符合硬核3D打印,但仍有其用途作为包层技术。该系统而不是被设计用于与机器人臂集成,而是基于三脚架的运动学,由此三个线性电动机连接到在处理3D印刷部分的构建平台上。这种结构使平台能够快速,精确的运动而不产生任何主要振动。

目前,EHLA 3D可以处理高达25公斤的部件,速度约为每分钟200米,具有100微米的精度非常高。Fraunhofer Ilt打算将更多的研究倾注进程监测概念,自动路径规划工具和构建参数细化。

航空航天和涡轮机械行业的几家公司目前也在提炼EHLA 3D,作为项目的一部分国际叶轮机械制造中心(ictm)。后续项目预计将于2022年开始,在工程中也有进一步的双边和公开资助的联盟项目。

Schaible说:“在不久的将来,这项技术将使我们能够更容易地大规模生产复杂的金银丝结构。”“个性化组件也是可以想象的。”

三脚架的运动:静止的送粉喷嘴和移动的搭建平台,执行快速和精确的送粉运动。照片来自Fraunhofer ILT。
三脚架的运动:静止的送粉喷嘴和移动的搭建平台,执行快速和精确的送粉运动。照片来自Fraunhofer ILT。

Ehla不是佛罗伦夫大学机构之一开发的唯一添加剂制造过程。研究人员来自弗劳恩霍夫生产技术研究所(IPT)还开发了一种专门用于生产旋转动力发射器(如驱动轴)的新型3D打印工艺。命名快递线圈包层(EW2C),该方法旨在作为常用的减法转弯过程更具更具材料的替代方案。

在其他地方,在德国弗劳恩霍夫陶瓷技术与系统研究所,研究人员开发了一种多材料喷射(MMJ)系统旨在将多种材料组合到一个3D印刷部分中。该机器主要基于粘合剂喷射技术,并与金属和陶瓷兼容。

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特色图片显示了Fraunhofer ILT刻字的3D打印作为新的高效EHLA 3D过程的演示组件。照片来自Fraunhofer ILT。