Farsoon opracował drukowanie 3D z czystej miedzi
Farsoon z powodzeniem wprowadza kolejny materiał innowacyjny dla druku 3D
Miedź to popularny materiał w przemyśle
Miedź jest lekkim i plastycznym metalem, który dodatkowo cechuje się wysoką współczynnikiem przewodności cieplnej i elektrycznej. Dzięki tym właściwościom to materiał szeroko stosowany między innymi w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, stoczniowym i elektronicznym. Bazując na swoich właściwościach miedź wykorzystuje przy produkcji wymienników ciepła, form chłodzonych wodą czy elementów elektronicznych. Jednakże, obecnie zdecydowana większość wydruków 3D z miedzi, wykonuje się z jej stopów, nie zaś na czystego metalu. Wiele nowych zastosowań może zostać opracowanych w oparciu dzięki w oparciu o drukowanie 3D z czystej miedzi. Czysta miedź charakteryzuje się wysokim współczynnikiem odbijania promieniowania laserowego. Ta cecha uniemożliwia drukowanie 3D z czystej miedzi w standardowych systemach wykorzystujących metodę laserowego stapiania. Laser napotyka trudności z ciągłym i powtarzalnym przetapianiem czystego proszku miedzianego co prowadzi do nieciągłości wydruków lub pęknięć.
Opracowanie technologii spiekania czystej miedzi
W 2017 roku Farsoon Technologies połączył siły ze swoimi partnerami przemysłowymi i rozpoczął proces opracowywania zaawansowanego procesu jakim jest drukowanie 3D z czystej miedzi. W procesie wykorzystano otwarte systemy laserowego stapiania proszków Farsoon.
Jednym z efektów podjętej współpracy jest przedstawiony powyżej (Zdjęcie 1) wymiennik ciepła. Wykonano go z czystej miedzi posiadający złożoną spiralną geometrię i grubość ścianki tylko 0,5 mm. Element wydrukowano w jednym procesie. Wykonano go przy użyciu technologii selektywnego laserowego stapiania proszków. Jest on wydajniejszym wymiennikiem ciepła niż elementy wykonane tradycyjnymi metodami. Zaprojektowany pod wykonanie drukiem 3D detal charakteryzuje się o 30% niższą wagą niż jego tradycyjny odpowiednik, a koszty wykonania są 35% niższe.
Wdrożenie nowego materiału
Obecnie wszystkie systemy do drukowania z metali Farsoon umożliwiają uzyskanie wysokiej jakości, oszczędnej obróbki czystej miedzi. Zespół Badawczo-Rozwojowy Farsoon do spraw badania nowych materiałów przeprowadził setki testów i uzyskał specjalne strategie sterowania wiązką lasera oraz parametry procesu, odpowiednie dla przetwarzania czystej miedzi. Dzięki opracowanemu przez specjalistów Farsoon profilowi do druku, zminimalizowano niekorzystny wpływ wysokiego współczynnika obijania światła laserowego przez miedź w efekcie uzyskując świetną gęstość wytwarzanych części, zoptymalizowany proces wydruków 3D oraz doskonałą wydajność. Pełna dostępność użytkownika do parametrów maszyn Farsoon jak również ciężka praca zespołów badawczo-rozwojowych firmy pozwoli zaspokoić wszystkie potrzeby klientów a w przyszłości pewnie przyczyni się do rozwoju zastosowań druku 3D.
Zgodnie z filozofią firmy „Otwartość dla przemysłu”, Farsoon Technologies jest zaangażowany w dostarczanie klientom kompleksowych rozwiązań w zakresie wytwarzania przyrostowego. Producent jest szczególnie nastawionym na rozwój nowych materiałów. Dotychczas firma z powodzeniem wprowadziła 13 nowych, autorsko opracowanych profili wydruku. Intensywnie rozwijała również specjalistyczne materiały takie jak wolfram, tantal, czysta miedź czy stopy na bazie niklu. W ten sposób dostarczyła wielu lekkich, funkcjonalnych i dostosowanych do potrzeb klienta materiałów do druku 3D. Opracowane materiały znajdują zastosowanie w przemyśle lotniczym, samochodowym, stoczniowym, medycznym i wielu innych.
Zastosowanie dla materiałów opracowanych przez Farsoon
W 2017 Farsoon podjął współpracę z partnerem z branży lotniczej. Z powodzeniem wprowadzić produkcję wolframowego radiatora układu scalonego (zdjęcie 2). Zastosowanie porowatego designu elementu pozwala na lepsze odprowadzanie ciepła dzięki zmiennej średnicy wcięć. Cykl produkcji jest znacznie krótszy dzięki wytwarzaniu części w jednym kawałku bez późniejszej obróbki wykończeniowej. Radiator posiada większe otwory o średnicy 1,5mm±0,02mm, które przechodzą w w mniejsze otwory o średnicy 0,5mm±0,02mm. Osiągnięto gęstość wewnętrznej struktury równą 96%.
Również w 2017 roku Farsoon współpracował z PLT oraz Chongqing Southwest Hospital w celu zaprojektowania i wydrukowania implantu kolanowego. Wydrukowany implant przedstawiono na zdjęciu 2 po prawej stronie. Implant wykonano na maszynie FS271M firmy Farsoon Technologies. Jest to pierwszy na świecie przypadek użycia tantalu do produkcji implantu kolanowego. Zespół inżynierów Farsoon i PLT wielokrotnie przeprowadzał testy porowatości i optymalizacja parametrów wytwarzania. Wreszcie, implant z tantalu wydrukowano pomyślnie w ten sposób sukcesywnie wypełniając defekt kostny pacjenta i zapewniając wysoką stabilność implantu. To właśnie odpowiednia stopień porowatości przyczynił się do poprawy stabilności. Dzięki niemu możliwy był szybki porost szorstkiej powierzchni implantu przez kość autogeniczną pacjenta i jej wrost w impalnt. W ten sposób uzyskano długotrwałą stabilność połączenia pomiędzy protezą a kością pacjenta.
Farsoon jest otwarty na dalszą współpracę, również z nowymi klientami. Podejmujemy współprace w celu rozwijania zastosowań wydruków z czystej miedzi bądź innych, specjalistycznych materiałów.