"Podczas gdy większość..."/>

Titomic zapewnia bliższe spojrzenie na nową metalową drukarkę 3D oraz unikalny proces drukowania 3D metodą Kinetic Fusion

Jeffrey Lang, założyciel i dyrektor ds. technicznych w firmie Titomic, powiedział "Miesięcznik producentów": "Rzucamy wyzwanie tradycyjnemu rdzeniu produkcji."

"Podczas gdy większość procesów drukowania metalu wykorzystuje laser wiązki elektronów do topienia metal, nie ma topnienia związanego z naszym procesem. Dlatego nie ma żadnych zniekształceń związanych z ciepłem, a materiały zachowują swoje właściwości.

"Oznacza to również, że nie jesteśmy ograniczeni rozmiarami. Ponieważ topienie metali w konwencjonalnych procesach drukowania 3D powoduje ich utlenianie, tradycyjne drukowanie 3D metalu musi odbywać się w komorze próżniowej. Brak topnienia w naszym procesie oznacza, że ​​nie jesteśmy ograniczeni rozmiarami. "

Nowa metalowa drukarka 3D Titomic ma obszar budowy, który ma 9 m długości i 3 m szerokości i 1,5 m wysokości, ale nie jest ograniczony do kabina i nie wymaga osłony gazowej. W procesie Kinetic Fusion firma rozpyla cząstki proszku tytanu z prędkością ponad 1 km na sekundę, używając 6-osiowego ramienia robota na rusztowanie. Cząstki te poruszają się tak szybko, że gdy zderzą się na rusztowaniu, łączą się ze sobą mechanicznie, tworząc ogromne, nośne formy 3D.

Kinetic Fusion jest również znacznie szybszy niż inne formy drukowania 3D.

"W zależności od złożoności części metalowych, możemy odłożyć między 20-45 kilogramów metalu na godzinę. To tylko jedna głowica rozpylająca. Pracujemy nad nowym systemem, w którym będziemy mogli operować serią robotów łączących roboty wielogłowicowe. To pozwoliłoby nam zdeponować do 200 kilogramów materiału na godzinę ", powiedział Lang.

" Aby ująć to w perspektywie, normalne drukarki 3D mogą zwykle zdeponować około jednego kilograma w ciągu 20 godzin. Tak więc naprawdę wnoszę objętość na rynek produkcji dodatków. "

Ta wyjątkowa technologia powstała w wyniku badania organizacji Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO), w czasie, gdy rząd tego kraju zamierzał wykorzystać swoją Zasoby tytanowe.

"Rząd federalny zrobił IndustryFOCUS, w tym umieszczając wykładziny na studium jet w 2007 roku z myślą, że podczas gdy Australia nie jest dużym zasobem tytanu, mamy dużą ilość piasków mineralnych, które zawierają tytan - wyjaśnił Lang. "Rząd chciał znaleźć sposób na wykorzystanie tego zasobu, zamiast go sprzedawać, tak jak zawsze robimy to w Australii.

" Zostałem zaproszony, aby wziąć udział w projekcie i przyjrzeć się sposobom, w jaki moglibyśmy użyć dużych objętości sproszkowanego tytanu. Myzacząłem myśleć o tym, jak opracować proszek tytanowy z tego ogromnego zasobu i zbudować wokół niego całą branżę. "

Lang i jego współpracownicy odkryli, że obecne metody AM są zbyt restrykcyjne dla projektów na skalę przemysłową ... a następnie odkrył proces powlekania zimnymi sprayami, który został opracowany w Rosji 30 lat temu do wysokopoziomowych powłok metalowych do silników lotniczych; Metoda ta była również stosowana w Azji do wytwarzania wysokiej jakości patelni z pokrytymi miedzią podstawami i odpornymi na zarysowania urządzeniami do gotowania ryżu.

Lang powiedział: "Nikt nie zdawał sobie sprawy z potencjalnych zastosowań tego procesu w produkcja dodatków.

"Nie znaleźliśmy żadnych naukowców, którzy mogliby jasno wyjaśnić teorię procesu, ale technika ta jest obecnie sprawdzana w laboratoriach wojskowych w USA. Armia amerykańska już zatwierdziła proces wykonywania napraw aluminiowych na skrzydłach samolotu, itp. Istnieje również kilka dużych globalnych firm używających technologii do zastosowań w obronie. "

Razem z profesorem Richardem Foxem rozpoczął się Lang pracując nad tym, jak zbudować obiekt 3D poprzez włączenie zimnego sprayu na rusztowanie, a dwaj współautorzy poprosili o patent CSIRO i udzielili licencji na innowacyjną technologię Force Industries, jej złożonej firmie produkującej artykuły sportowe. Tak więc firma Titomic została założona cztery lata temu i posiada wyłączne prawa do komercjalizacji zastrzeżonego procesu.

"To ekscytujące czasy. Rozpoczęliśmy cały projekt z myślą o rozwoju suwerennych możliwości dla Australii "- powiedział Lang. "Ale technologia nie przynosi korzyści tylko jednemu krajowi. Chodzi o zapewnienie lepszej przyszłości dla całej ludzkości i przyszłych pokoleń na tej planecie. "

Technologia musi przejść przez proces walidacji zanim zostanie wykorzystana w takich branżach jak przemysł lotniczy, ale firma pracuje również nad 3D drukuj części do innych branż, takich jak obrona, sprzęt sportowy, górnictwo i przemysł stoczniowy.

"Przemysł stoczniowy wykorzystuje obecnie 50-letnie technologie. W ostatnich latach nic się nie zmieniło w tej dziedzinie - wyjaśnił Lang. "Nasze urządzenie może być zainstalowane na systemie suwnicowym, aby pokryć cały kadłub statku. To pokazuje znaczną skalę tego, co możemy zrobić. "

Technologia nie jest również ściśle ograniczona do druku 3D i może być wykorzystana do tworzenia zaawansowanych materiałów kompozytowych poprzez łączenie różnych materiałów lub w bezszwową powłokę duże części przemysłowe.

"Prawdopodobnie najbardziej ekscytująceZaletą procesu Titomic Kinetic Fusion jest to, że pozwala nam łączyć różne materiały, których nie można było zespolić w żaden inny sposób "- powiedział Lang. "To stawia nas na czele pionierskich nowych inteligentnych materiałów, które mogą być specjalnie zaprojektowane dla różnych komponentów i części."

Lang wierzy, że początkujący użytkownicy w każdej branży, ale przede wszystkim w przemyśle lotniczym, mogą zaoszczędzić na czasie i materiałach odpady z Kinetic Fusion, oprócz uzyskania przewagi konkurencyjnej. Sektor lotniczy jest jednym z największych klientów produktów ze stopów tytanu, a według Langa, Airbus, jeden z większych fanów druku 3D w branży, traci 50 ton surowego tytanu każdego dnia, aby wyprodukować tylko 8 ton tradycyjnie produkowanych części ... utrata materiałów o około 90%.

"Gdybyśmy mogli uczynić te części jak bliskie komponenty kształtu netto, to znaczy stworzyć ostateczny kształt części, a następnie dodać trochę dodatkowego obciążenia materiał na nim, możemy zmniejszyć czas obróbki w niektórych przypadkach o 80 procent, "Lang powiedział.

" Nie twierdzimy, że ta technologia może teraz przejść od nowa i zastąpić obecny proces lotniczy. Ale nasz proces jest obecnie jednym z najważniejszych procesów, na które patrzą te firmy z branży lotniczej. Opracowaliśmy dodatkowe rozwiązania w celu usunięcia niewielkiej porowatości w celu uzyskania klasy lotniczej.

"W przypadku jednego z komponentów lotniczych, który może kosztować nawet 4 miliony dolarów, możemy skrócić czas produkcji 200 godzin do 6 godzin. "

Dlatego właśnie Titomic współpracuje obecnie z kilkoma firmami z branży lotniczej i kosmicznej, które są zainteresowane rozwojem części z włókna węglowego o środkowej strukturze wykonanej z tytanu.

Jednak Lang mówi również, że podczas drukowania 3D tytanu jest przydatny do tworzenia złożonych części, cena ostatecznie zacznie iść w górę i dopasować konwencjonalne metody produkcji.

"Koszty azotu i energii elektrycznej do uruchomienia Maszyny nie są bardzo wysokie ", powiedział Lang. "Naszym największym ograniczeniem kosztów w tej chwili jest koszt proszków metali. Tytanowy proszek może być zaporowy dla przemysłów o dużej objętości i niskiej wartości. "

Ale, ponieważ nadal rozwijamy więcej zastosowań tytanu i rośnie popyt, on uważa, że ​​koszty spadną.

"Kiedy spojrzysz wstecz na 150 lat temu, najdroższym materiałem na świecie było aluminium. A to teraz tylko 2-3 dolary za kilogram "- powiedział Lang. "Rzeczy zmieniają się w zależności od popytu. Zapotrzebowanie na proszek tytanowyw Australii nie było wspaniale, dopóki nie pojawił się Titomic. Teraz jesteśmy w sytuacji, w której zabezpieczamy łańcuch dostaw przed większymi dostawcami. "