SLM Solutions是开发金属3D打印最新技术的领先者,它已经完成了一个制造航空航天业钛产品的项目,该产品的尺寸为31 x 22.2,直径为21.9厘米。
如今,它是在带有两个400瓦激光器的增材制造SLM 280上制造的最大零件。 与传统的制造技术相比,正是这种机器使在相对较短的时间内打印出这种尺寸的产品成为可能。
此类3D打印机中构建平台的标准尺寸为250 mm x 250 mm。 但是,SLM 280具有尺寸为280 mm x 280 mm的扩大的平台,因此可以打印更大的产品。
考虑到金属的高强度和低重量,考虑到这种金属的高强度和低重量,SLM解决方案已在航空3D打印领域中使用了
选择性激光熔化技术(包括钛)的金属(包括钛)实现了发展,SLM Solutions已成为为OEM订单的领先公司之一。 SLM Solutions设法克服了与制造室尺寸相关的限制,以及在制造大型钛产品时遇到的其他困难,并继续改进其在这一领域的技术。
钛粉3D打印工艺正如SLM解决方案北美实施工程师Mike Hansen所解释的那样,
用钛进行3D打印的进步尤为重要:钛是一种非常坚硬且由于高残留应力而破裂的金属,这已成为一个严重的问题。 工程师指出:“零件的几何形状并不是特别复杂,但是困难在于使用这种添加剂技术来用钛制成如此大的产品。”
已开发并获得专利的SLM解决方案系统由两个激光器组成,有助于解决此问题。 通过两个激光在重叠区域同时处理产品,不仅可以加快打印过程,而且可以制造更大的产品。 SLM解决方案对重叠区域中的材料进行了测试,这证实了由一台激光器打印的区域与两台激光器交替施加的重叠区域中的材料质量没有差异。 SLM解决方案工程师执行了几次迭代来准备文件并打印几个测试样本,以确保任务已完成。 客户需要一种制造该产品的方法,该方法可以节省成本和时间,并
减轻重量 。
汉森说:“该产品以其尺寸以及用钛制成的六天半之内而不会中断印刷过程这一事实着称。” “ SLM 3D打印机能够长时间工作而不需要清洁或其他维护这一事实本身就非常重要。”
尽管3D打印技术通常以其重现独特几何形状的能力而引起人们的关注,但从这个角度来看,用于航空航天业的该产品并不是特别困难。 但是,使用传统的机加工技术在如此短的时间内很难获得这种尺寸的钛零件。
传统机加工的制造过程将需要数周的时间
汉森解释说:“增
材制造技术不受传统机床和工具的限制,因此我们可以创建更多有机形式,并且大大减少了为航空航天工业设计和开发关键产品的整个周期。”
冶金学博士,北美地区SLM解决方案实施负责人兼首席技术官Richard Grylls评论说:“鉴于产品的尺寸,使用常规机加工的制造过程将需要数周的时间。 但是,将需要进行四到五次调整。 换句话说,这将是一个非常昂贵的过程。
使用铸造技术制造产品将需要更多时间,因为这需要设备,并且制造过程可能需要长达六个月的时间。 另外,传统设备成本高。 尽管产品成本较高,但我们可以更快地完成任务。 但是,考虑到节省的时间,这种成本对于这种规模的关键产品是合理的。”
涡轮桨印在SLM 280HL附加装置上SLM Solutions在
生产速度,最终产品的
质量和密度方面取得了令人印象深刻的结果。 汉森指出:“在航空航天和汽车行业等严格监管的行业中使用钛时,要满足材料的严格质量要求和技术规格,需要进行大量材料测试和参数优化,以确保客户能够准确地获得他的需求”。
航空航天业对质量控制的要求非常广泛:通常,要使用无损检测方法(例如计算机断层扫描)来检查产品是否有孔隙或孔隙,但是客户可以选择破坏性检测并切割产品。 汉森说:“我们首先对产品进行了非破坏性测试,然后在接近真实的条件下对其进行了测试,将产品安装在发动机上并在销毁资源之前对其进行了处理。”
随着增材制造技术的发展,SLM Solutions对其解决方案的需求不断增长。 但是,材料和制造工艺的改进是如此之快,以致于标准与时俱进。 汉森补充说:“使用传统技术的公司越来越多地与我们联系,但他们努力在保持质量的同时提高生产速度,并希望利用增材制造的优势。” “这个行业几乎每天都在变化,并且发展非常迅速,但是我们看到增材制造技术的发展速度与某些行业(尤其是航空航天和汽车行业)以同样快的速度认证新材料和技术的能力之间存在差距。”
产品尺寸:31 x 22.2厘米,直径21.9厘米
材质:Ti64
印刷时间:6.5天
附加安装:带两个400 W激光器的SLM 280