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Die schnellsten Metallteile der Welt durch Kaltgießen
Supersonic Particle Deposition/ Cold Spray
Supersonic Particle Deposition (SPD) oder Cold Spray (CS) ist ein additives Fertigungsverfahren. Bei diesem Materialverfestigungsverfahren werden mikrometergroße Partikel eines Metalls oder einer Legierung mit Hilfe eines erhitzten Hochdruckgases wie Helium oder Stickstoff durch eine Spritzpistole beschleunigt, die mit einer Raketendüse von De Laval ausgestattet ist (1). Die Partikel treten mit Überschallgeschwindigkeit aus und verfestigen sich beim Aufprall auf eine feste Oberfläche mit genügend Energie, um eine plastische Verformung und eine Verbindung mit dem darunter liegenden Material zu bewirken. Siehe Abb. 1 unten.
Dieses hochenergetische Festkörperbeschichtungs- und Pulverkonsolidierungsverfahren ist eine effiziente Methode für die Anwendung von Metallen, Metalllegierungen und Metallmischungen für zahlreiche Anwendungen. Da bei diesem Verfahren keine Wärme entsteht, ist es ideal für reaktive Werkstoffe wie Titan, Aluminium und Magnesium. Mit dem Festkörperverfahren können dicke Schichten aufgetragen werden, ohne die Maßtoleranz oder die zugrunde liegende Metallurgie des Ausgangsteils zu beeinträchtigen, so dass sich das Kaltgasspritzen ideal für Reklamations- und Reparaturverfahren eignet. Kaltgasspritzen kann auch für die additive Fertigung von Teilen eingesetzt werden. Die aufregendste Eigenschaft des Kaltgasspritzens ist die Geschwindigkeit, mit der es Material mit Ablagerungsraten von bis zu 6 kg pro Stunde auftragen kann.
SPEE3D - Die Geschichte von Steve und Byron - Vom Solarauto zur additiven Fertigung
Mit dem Ziel, die additive Fertigung zu vereinfachen, gründeten Byron Kennedy und Steven Camilleri SPEE3D, um Metallteile schnell, in gleichbleibender Qualität und zu geringeren Kosten herzustellen. SPEE3D Drucker Sie stellen Metallteile auf dem schnellsten Weg her, indem sie die Kaltgusstechnologie nutzen, um Metallteile in industrieller Qualität in nur wenigen Minuten statt in Tagen oder Wochen zu produzieren. SPEE3D verwendet ein patentiertes Verfahren, bei dem die Metallkältespritztechnik zum Einsatz kommt, anstatt sich auf Hochleistungslaser und teure Gase zu verlassen, was die Flexibilität des 3D-Metalldrucks zu normalen Produktionskosten ermöglicht. Das Verfahren verwendet Druckluft anstelle von Helium oder Stickstoff für den Antrieb des Pulvers.
Byron und Steven arbeiten schon seit über 15 Jahren zusammen. Sie lernten sich zunächst als Mitglieder des World Solar Car Challenge-Teams der Charles Darwin University kennen und fuhren zwischen 1987 und 2005 gemeinsam den Desert Rose. (1). Im Jahr 2000 wurde der Desert Rose der Geschwindigkeitsweltrekord von 107 km/h für Solarautos verliehen.
Im Jahr 2002 gründeten sie das Unternehmen In Motion Technology (IMT), um die für den Desert Rose entwickelte Axialflussmotortechnologie zu vermarkten. Diese Motortechnologie wird heute weltweit eingesetzt und ist eine der erfolgreichsten kommerziellen Ausgründungen aus dem Solarauto-Rennsport. Mit dem Erlös aus dem erfolgreichen Verkauf von IMT gründeten die beiden das Unternehmen SPEE3D.
Die neue, von SPEE3D entwickelte Technologie der additiven Fertigung mit der Bezeichnung Supersonic 3D Deposition (SP3D) (2) schießt das Material mit Geschwindigkeiten von bis zu Mach 3 durch eine Düse eines Düsentriebwerks und wird in geometrischen Mustern Schicht für Schicht auf ein Substrat aufgetragen, das von einem sechsachsigen Roboterarm bewegt wird. Der Roboter bewegt die Platte nach Bedarf, um die spezifischen Geometrien zu erzeugen, die von der STL-CAD-Datei (Standard Template Library) vorgegeben werden.
Bei diesem Verfahren bewirkt die schiere kinetische Energie der aufeinander treffenden Partikel, dass sich die Pulver zu einem hochdichten Teil mit metallurgischen Eigenschaften verbinden, die denen eines Metallgusses überlegen sind. Die Teile können unmittelbar nach der Herstellung sicher gehandhabt werden. Mit diesem Verfahren können Metallteile 100- bis 1000-mal schneller gedruckt werden als mit bestehenden 3D-Metalldruckverfahren.
Abb.2 unten zeigt das Kupferteil, das SPEE3D in nur 11 Minuten gebaut hat(3).
SPEE3D ist nach wie vor ein innovativer Anbieter von metallbasierten additiven Fertigungstechnologien und konzentriert sich auf die Entwicklung, die Montage und den Vertrieb von Maschinen und integrierten Systemlösungen, die auf seiner patentierten Kaltgasspritztechnologie basieren. Die innovative Technologie von SPEE3D hat zu einer schnelleren, kostengünstigeren und skalierbareren Produktion als herkömmliche Metalldrucktechniken für Kupfer und Aluminium beigetragen und ermöglicht Anwendungen in verschiedenen Branchen, einschließlich der Schifffahrt, Verteidigung und Luft- und Raumfahrt (4).
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