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Kaltgießen trifft auf additive Fertigung von Metallen - thefabricator.com
Als junge Technologie, zumindest im Vergleich zu anderen Fertigungsdisziplinen, kann die additive Fertigung schwer zu definieren sein. In gewisser Weise befinden wir uns in der Commodore-Atari-Apple-IBM-PC-Phase. Eine Vielzahl von Technologien wetteifert um die Vorherrschaft, und jedes Jahr ist anders als das nächste.
Dieses auf der RAPID+TCT-Messe ausgestellte Kupferteil wurde mit der Cold-Spray-Technologie von Spee3D gedruckt.
In der RAPID+TCT anzeigen im April, Todd Grimm, Präsident von T.A. Grimm & Associates Inc, eine Marketing- und Beratungsagentur mit Sitz in Edgewood, Kyoto, zeigte eine Folie, die jeder kennt, der sich mit additiver Fertigung beschäftigt. Die Folie veranschaulichte die sieben Familien von additiven Fertigungstechnologien, gemäß den ISO- und ASTM-Normen. Sie ist technisch und scheinbar allumfassend und deckt alles ab, von der Photopolymerisation in Kübeln und dem Aufspritzen von Bindemitteln bis hin zum Pulverbettschmelzen, der Folienbeschichtung und der gerichteten Energieabscheidung.
Als Byron Kennedy diese Liste sah, konnte er jedoch nicht erkennen, wo die Technologie seines Unternehmens in diese Kategorien passen würde. Der CEO des australischen Unternehmens Spee3DDas Unternehmen von Kennedy hat eine Technologie entwickelt, die im Wesentlichen die Kaltgasspritztechnik für Metalle an die Welt der Additive adaptiert. Um die Kosten zu kontrollieren, wird bei der Kaltgasspritztechnik nicht mit Argon oder Stickstoff gespritzt, sondern mit Luft (die natürlich größtenteils aus Stickstoff besteht) und generischen, "kartoffelförmigen" Metallpulvern. Nach Angaben des Unternehmens kann mit dieser Technologie ein Metallteil innerhalb von Minuten gedruckt werden.
"Wir sprechen hier von der Produktion", sagte Kennedy. "Wir sprechen von Tausenden von Teilen. Sobald man über 10.000 Teile kommt, wird das Druckgießen billiger.
Wie funktioniert die Technologie nun genau? "Wir schießen Metallpulver mit einer Geschwindigkeit von etwa 1.000 Metern pro Sekunde auf die Oberfläche", erklärt Kennedy, wodurch eine metallurgische Verbindung entsteht, die durch die Geschwindigkeit erzeugt wird. "Wenn das Teilchen auf die Oberfläche trifft, bricht es die Oxide auf dem Teilchen und die Oxide auf der Oberfläche auf. Man erhält einen reinen Metall-auf-Metall-Kontakt. Wenn das Teilchen komprimiert wird, schweißt es nur entlang der Oberfläche. Die chemische Zusammensetzung des Teils ändert sich dabei nicht. Wenn Sie 6061 Aluminium spritzen, erhalten Sie 6061. Außerdem gibt es keine Wärme, also auch keine thermischen Spannungen.
"Der Schlüssel zu dieser Technologie ist die Software", so Kennedy weiter. "Die Software gibt dem Kaltgasspritzsystem die Möglichkeit, Schicht für Schicht eine präzise Form zu erzeugen. "Sie erstellt automatisch den gesamten Robotercode, um das Teil zu bauen."
Zu diesen sieben grundlegenden AM-Technologien könnte man nun also diese neue Art von Kaltgasspritzen hinzufügen.
Es ist kein Geheimnis, dass die Gemeinschaft, die Normen verfasst, Mühe hat, mit den technologischen Entwicklungen im Bereich AM Schritt zu halten. Dazu gehört nicht nur die Identifizierung der Prozesse, sondern auch Normen für die Inspektion, die eine ganze Reihe von Technologien in der Scan- und Softwarewelt vorantreibt, einschließlich der Finite-Elemente-Analyse.
Aus Sicht der Industrie ist dies jedoch nicht unbedingt eine schlechte Sache. In der Welt von AM ist Differenzierung allgegenwärtig. Neue Methoden treiben neue Konstruktions- und Fertigungsverfahren voran. Dieses Jahr kann völlig anders aussehen als das nächste. Jedes Jahr gibt es für die Hersteller neue Möglichkeiten der Fertigung, sei es für Vorrichtungen, Lehren oder Produktionsteile. Und natürlich ist es genau das, was die additive Fertigung für Investoren und Hersteller im Allgemeinen, einschließlich Metallverarbeiter, so attraktiv macht.
BY: TIM HESTON