Нов процес на адитивно производство предлага по-висока ефективност

28.07.2025   |   Начало»Технологии

Редактор
Екатерина Амова

Редактор
Екатерина Амова

Центърът за индустриална фотоника (CIP) към Института за производствени технологии (IfM) в Кеймбридж, Обединеното кралство, разработи нов адитивен производствен процес с лазерно подпомагано студено пръскане (LACS).

Технологията използва локализирано нагряване на свръхзвуков поток на прахообразен материал с лазерно отлагане на метали и композитни материали за целите на изграждане, нанасяне на покритие или ремонт на машинни части. Основното предимство на метода е, че преодолява ограниченията, свързани с високата температура и използваните материали, на сравними техники като термичното пръскане.

Екипът на CIP демонстрира ефективността на LACS в авиокосмически приложения, където високопрецизното и локализирано отлагане на материали е от решаващо значение. Тази техника позволява изработването на висококачествени покрития и ремонт на компоненти по заявка, които удължават живота на самолетите. Освен това, LACS намалява загубите и потреблението на енергия в сравнение с традиционните методи, подкрепяйки прехода на индустрията към нулеви въглеродни емисии.

Предимства на метода

Методът LACS има потенциала да предложи няколко предимства пред традиционните техники, включително бързото производство на сложни части по поръчка с минимални загуби на материал, отбелязват от CIP.

Той позволява интегрирането на множество материали за постигане на подобрени свойства, което дава възможност компонентите да бъдат пригодени за специфични приложения. Освен това, елиминира необходимостта от скъпи матрици или механична обработка, което го прави подходящ за индустрии, изискващи малки партиди на високопрецизни детайли.

Устойчивост и рентабилност

Методът LACS е предназанчен да предложи решение за устойчив, рентабилен и ефикасен вариант за ремонт, а в отделни случаи – за повторна изработка по базов компонент. Традиционните техники за поправка, като заваряване, са неподходящи за определени приложения, например при работа със специфични алуминиеви сплави, при които нагряването, необходимо за залепване на новия и стария материал, влияе върху здравината и надеждността на ремонтираната част.

Под ръководството на професор Бил О'Нийл, екипът в CIP показа, че относително нискотемпературното, локализирано лазерно нагряване, използвано в LACS, позволява добавянето на нови материали без отрицателни странични ефекти. Освен това, както при адитивно производство, съоръжението може да бъде програмирано да изгражда в съответствие с определен дизайн на компютърен модел, което дава възможност сложни, цифрови дизайни бързо да се превърнат в материални изделия.

Какво предстои

Следващата стъпка на CIP е да подобри възможностите на LACS за адитивно производство на форми. Екипът проучва няколко начина за постигане на тази цел, включително монтиране на детайла върху подвижно рамо, за да може да се движи в 3D пространството, и подобряване на управлението на насочеността на потока на прахообразния материал, за да се получат отчетливи и гладки ръбове.

"В момента имаме малък контрол върху формата на отлагане на материала. Това не е проблем за покритията, но представлява значително ограничение за приложенията за изграждане на детайли. Следващата ни цел е да намерим решение на това ограничение и вече имаме редица обещаващи резултати", заявява О'Нийл.

Ключови думи: CIP   IfM   LACS   адитивно производство  

Област: Машиностроене