Аддитивное производство (Additive Manufacturing), известное еще как 3D-печать, аддитивные технологии или генеративное производство, первоначально использовалось в основном в области пластмасс, но в последнее время приобретает все большее значение в металлургическом секторе.
Этот производственный процесс можно использовать с минимальными затратами, особенно для небольших партий, поскольку, например, в отличие от литых деталей, нет затрат на инструмент. Полностью исключены сложные рабочие операции, такие как шлифование или фрезерование. Это представляет большой интерес при создании прототипов, также известном как «быстрое прототипирование».
Создание прототипа часто занимает всего несколько часов. Поскольку сроки выполнения проектов становятся все короче, это может стать решающим конкурентным преимуществом. Еще одно преимущество 3D-печати заключается в том, что материалы зачастую более однородны.
Микролазерное спекание – принцип процесса
Процесс так называемого микролазерного спекания – это производственный процесс, представляющий принципиальный интерес для всех отраслей промышленности, но особенно для аэрокосмической промышленности, полупроводниковой промышленности, сенсорной техники, фильтрации и проточной техники.
В отличие, например, от традиционного литья, это пока относительно новая технология производства, набирающая популярность наряду с существующими технологиями литья на серийном и массовом рынке.
Модель, построенная в 3D на компьютере, изготавливается методом порошкового слоя. Здесь порошковый материал заготовки наносится и затвердевает слой за слоем. При микролазерном спекании материал структурированно плавится с помощью лазера и, таким образом, соединяется друг с другом слоями. Эта процедура не требует дополнительных инструментов и осуществляется посредством обмена цифровыми данными.
Основной особенностью микролазерного спекания является, среди прочего, создание толщины стенок менее 100 мкм при плотности материала более 99% с одновременной точностью размеров и полными свойствами материала.
Благодаря собственной спецификации порошка и соответствующей технологии микролазерного спекания эти рыночные требования могут быть выполнены, а в некоторых случаях даже превышены. Благодаря такому высокому разрешению геометрии и свойств компонентов, могут быть достигнуты такие же, а в некоторых случаях и более высокие стандарты качества по сравнению с процессом MIM (литье металла под давлением).
В частности, что касается шероховатости поверхности, значения Rz менее 10-25 мкм достигаются при высокой плотности более 99,5%. Таким образом, количество компонентов в несколько тысяч штук становится доступным в течение нескольких дней или недель с одновременной полной гибкостью конструкции компонентов.
Для испытаний на растяжение металлических материалов в соответствии с DIN EN ISO 6892 формы образцов в соответствии с DIN 50125 являются хорошей основой, но требуют точного исследования. В частности, радиусы и переходы между головкой зонда и перетяжкой образца часто нельзя использовать обычным образом.
Производство возможно без каких-либо проблем, но короткие и резкие переходы, например, с образцами резьбы или уступа, приводят к локальным чрезмерным напряжениям и соответствующему отказу в этих точках. Также возникают дополнительные ограничения в выборе формы образца, в частности, в случае высокоточных и дорогостоящих производственных процессов.