Postprocesing wydruków 3d z metalu w technologi ColdMetalFusion

Najnowsze wyniki projektu AutoSmooth sprawiają, że druk 3D z metalu w technologii ColdMetalFusion jest jeszcze bardziej atrakcyjny

Dzięki wspólnemu projektowi badawczemu AutoSmooth firmy AM Solutions – 3D post processing technology, Neue Materialien Bayreuth i Headmade Materials pracują nad przygotowaniem podstaw wydajnej, w pełni zautomatyzowanej obróbki końcowej części wytworzonych w technologii ColdMetalFusion (CMF). Cel: płynny łańcuch procesów idealnie dopasowany do procesu CMF. Już dziś technologia ta umożliwia ekonomiczną produkcję seryjną wysokiej jakości komponentów metalowych – w ilościach sięgających miliona części rocznie.

Pierwsze wyniki programu AutoSmooth przyciągnęły już znaczną uwagę społeczności zajmującej się obróbką addytywną / przyrostową: nowa technologia odpylania i obróbki powierzchni surowych części, opracowana w pierwszej fazie projektu, drastycznie skróciła czas przetwarzania końcowego w porównaniu z metodami konwencjonalnymi. Nowe badania potwierdzają potencjał tej technologii i dodają decydującą dźwignię: ponowne wykorzystanie surowców. Głównym przedmiotem obecnych badań jest zautomatyzowane przetwarzanie i możliwość recyklingu surowca – sproszkowanego metalu wzmocnionego polimerowym spoiwem, stosowanego jako materiał bazowy w CMF. Poprzednie badania wykazały, że materiał zasadniczo nadaje się do recyklingu. Najnowsze ustalenia wykraczają daleko poza ten zakres.

100% wskaźnik recyklingu: ponowne wykorzystanie surowców jako przełom gospodarczy i środowiskowy

„W tej chwili wszystkie wskaźniki wskazują na pełne, czyli 100%, ponowne wykorzystanie surowca” – mówi Sven Amon, inżynier projektu w firmie Rösler, który kieruje projektem AutoSmooth i spędził prawie dekadę na badaniu i ulepszaniu automatyzacji i przemysłowych zastosowań obróbki przyrostowej. “To kamień milowy. Do tej pory podczas odpylania ręcznego lub delikatnego odpylania surowca mogła być ponownie wykorzystana, w zależności od kształtu części.”

Neue Materialien Bayreuth szczegółowo bada obecnie, w jaki sposób ponowne wykorzystanie materiałów przetworzonych przez AutoSmooth wpływa na długoterminową wydajność. Kompleksowa analiza cyklu życia narzędzi procesowych jest oczekiwana do połowy przyszłego roku. Równolegle prowadzone są serie testów mających na celu określenie właściwości mechanicznych części wykonanych z surowców pochodzących z recyklingu – ze szczególnym uwzględnieniem wytrzymałości statycznej, zmęczeniowej i zmęczeniowej przy zginaniu. Badania te są ściśle wspierane przez firmę Headmade Materials, wynalazcę ColdMetalFusion.

Całkowita możliwość recyklingu surowca otwiera ogromny potencjał oszczędności: to, co wcześniej uważano za odpady, staje się cennym zasobem. Zamknięta cyrkulacja materiału drastycznie zmniejsza koszty materiałów, ponieważ nadmiar surowca w postaci proszku metalicznego, który nie został wydrukowany, nadaje się do ponownego wykorzystania praktycznie w nieskończoność. W połączeniu ze znacznie obniżonymi kosztami utylizacji tworzy to silną dźwignię ekonomiczną, która czyni CMF jeszcze bardziej atrakcyjnym do produkcji seryjnej.

Wpływ na środowisko jest równie znaczący: 100% ponownego użycia radykalnie zmniejsza ślad CO₂ w całym łańcuchu procesowym, umożliwiając zrównoważony i oszczędny w zasoby system produkcji. Nawet specjalnie dostosowane narzędzia procesowe można w całości poddać recyklingowi i ponownie wykorzystać po oczyszczeniu i przesianiu – to kolejna dźwignia redukcji kosztów i ochrony środowiska.

Dzięki podwójnemu wpływowi na efektywność kosztową i zrównoważony rozwój, AutoSmooth wyznacza nowe standardy w przemysłowym druku 3D metali. Możliwość utrzymania cennych surowców w niemal bezstratnym obiegu zamkniętym może okazać się jednym z najważniejszych przełomów dla ekonomicznej opłacalności addytywnej produkcji metali.

Opatentowane urządzenie mocujące do delikatnych elementów

Oprócz obróbki końcowej projekt koncentruje się również na obsłudze bardzo złożonych wydrukowanych części surowych („green parts”). Elementów tych nie można mocować konwencjonalnymi metodami. Ich konstrukcje są na tyle delikatne, że w tradycyjnym procesie śrutowania z obracającym się koszem uległyby uszkodzeniu. Zespół kierowany przez Svena Amona opracował inteligentne rozwiązanie: delikatne części są osadzone w specjalnie drukowanej siatce, która jest mocowana bezpośrednio do systemu przetwarzania końcowego. Ta opatentowana koncepcja obsługi jest w pełni zautomatyzowana i umożliwia przetwarzanie seryjne nawet w przypadku bardzo złożonych struktur – to kolejny krok w kierunku kompleksowej automatyzacji.

Szybsze uzyskiwanie idealnych powierzchni – AutoSmooth uwalnia pełen potencjał CMF

„Zainteresowanie CMF stale rośnie – wbrew ogólnemu trendowi w branży przemysłu obróbki przyrostowej”, mówi kierownik projektu Sven Amon. ” Dzieje się tak, ponieważ CMF sprawia, że drukowanie metali jest opłacalne ekonomicznie, szczególnie w przypadku prototypowania i produkcji seryjnej. Dzięki nowej metodzie przetwarzania końcowego AutoSmooth proces może teraz osiągnąć swój pełny potencjał. ”

Projekt, którego realizacja zaplanowana jest do lata 2026 r., stanowi podstawę nowego, w pełni zautomatyzowanego systemu przetwarzania końcowego firmy AM Solutions. Wstępne przebiegi testowe w konfiguracji pilotażowej już dają obiecujące wyniki. W nadchodzących miesiącach wyniki analizy surowców zostaną włączone do systemu pilotażowego. „Dzięki systemowi, który zamierzamy opracować w oparciu o wyniki tych badań, rozszerzymy nasze ustalone podejście 2 w 1 – odpylanie i wygładzanie – o dodanie zrównoważonego rozwoju. Rezultatem jest proces 3 w 1 precyzyjnie dostosowany do potrzeb klientów zajmujących się drukiem metalowym” – wyjaśnia Amon. “Dzięki temu produkcja bardzo wymagających komponentów – takich jak wirniki – jest ekonomicznie i przemysłowo skalowalna. Decydujący krok, który pozwoli firmie CMF zdobyć pozycję wiodącej technologii druku 3D z metalu.”

Źródło: AM SOLUTIONS / ROSLER

SPRAWDŹ OFERTĘ AM SOLUTIONS