3d直喷印刷技术(新技术彻底改变了3D金属印刷)

3d直喷印刷技术(新技术彻底改变了3D金属印刷)(1)

TU Graz开发的3D打印机使用高性能LED光源熔化金属粉末,然后将其加工成增材制造的组件。

选择性基于LED的熔化(SLEDM)是使用大功率LED光源进行金属粉末的有针对性熔化,是TU Graz生产工程研究所所长Franz Haas领导的团队采用的新技术的名称。为3D金属印刷而开发,现已申请专利。该技术类似于选择性激光熔化(SLM)和电子束熔化(EBM),其中通过激光或电子束熔化金属粉末,然后逐层堆积成组分。但是,SLEDM解决了这些基于粉末床的制造过程中的两个主要问题:耗时的大批量金属零件生产和费时的手动后处理。

减少生产时间

与SLM或EBM工艺不同,SLEDM工艺使用大功率LED光束熔化金属粉末。用于此目的的发光二极管由西施蒂里亚(Styrian)照明专家Preworks特别改装,并配备有复杂的透镜系统,通过该透镜系统,在熔化过程中,可以轻松地将LED焦点的直径在0.05至20毫米之间变化。这使得每单位时间能够熔化更大的体积,而不必放弃花丝内部结构,从而将燃料电池或医疗技术组件的生产时间平均减少了20倍。

不再需要繁琐的返工

该技术与新设计的生产工厂相结合,与其他金属熔化工厂相比,该生产工厂从上至下添加了组件。因此,该部件被暴露,所需的粉末量减少到最小,并且可以在印刷过程中进行必要的后处理。哈斯说:“不再需要使用费时的,通常是手工加工的方法,例如,对粗糙表面进行平滑处理和去除支撑结构,这样可以节省更多的宝贵时间。”

应用领域和进一步计划

格拉茨医科大学的K-Project CAMed已经考虑了SLEDM工艺的演示者,该实验室于2019年10月成立了第一个医学3-D打印实验室。该工艺将用于生产生物可吸收金属植入物,即,最好是用镁合金制成的用于骨折的螺钉。这些植入物在骨折部位一起长大后会溶解在体内。因此,不再需要通常给人们带来压力的第二次手术。哈斯说,多亏了SLEDM,这种植入物的生产将可以直接在手术室中进行,因为“ LED灯对手术的危险性自然不如强大的激光源”。

第二个重点是可持续的机动性,即组件的生产,例如燃料电池的双极板或电池系统的组件。哈斯说:“我们希望使SLEDM的增材制造在经济上可用于电动汽车,并在早期将SLEDM定位在这一研究领域,”哈斯说,他将生产这种市面有价的3D 金属打印机原型-由TU Graz制造—在下一步发展中:大学环境中的进一步创新。

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