Az oldalt rendszeresen olvasók már több cikkben olvashattak a Rapid Prototyping technológiák fémporokkal üzemelő változatáról (DMLS, SLM). Valószínűleg kevesen tudják, hogy ilyen berendezés már több mint egy éve üzemel a győri Széchenyi István Egyetemen.
Technológia
A DMLS (Direct Metal Laser Sintering) technológia segítségével 3D modell alapján tudunk funkcionális alkatrészeket felépíteni gyors és egyszerű módon szerszámok nélkül. A felépítés során rétegről-rétegre terített porszemcséket olvasztunk össze egy koncentrált, nagy energiájú pásztázó lézernyaláb felhasználásával.
Az alábbi rövid videón megtekinthető a berendezés és az építési folyamat.
Berendezés
A technológiában rejlő piaci lehetőségeket talán jól szemlélteti, hogy napjainkra már több mint tíz gyártó készít az előbb leírt elven működő, lézeres prototípusgyártó gépeket. A piacvezető gyártó és legjelentősebb fejlesztő a német EOS GmbH. Egyetemünkön az EOS cég EOSINT M270 típusú lézer szinterező berendezés került telepítésre. A felhasználó számára legfontosabb paraméter az építési munkatér, amely 250x250x215 mm. A lézer teljesítmény 200W a minimális építési rétegvastagság pedig 20 µm.
Fémporok választéka
A technológiával feldolgozható fémporok választéka több iparág igényét is kielégíti. A teljesség igénye nélkül kereskedelmi forgalomban kapható rozsdamentes-, szerszámacél-, alumínium-, titán- és CoCr-porkeverék. Saját méréseink és irodalmi adatok alapján kijelenthető, hogy a DMLS technológiával készített alkatrészek, nem maradnak el mechanikai tulajdonságaik tekintetébenaz azonos ötvözőtartalmú, hagyományos úton készített társaiktól.
Maraging Steel MS1 (1.2709) | Építés után | Hőkezelt |
Folyáshatár (Mpa) | 1080 | 1990 |
Szakító szilárdáság | 1175 | 2025 |
Szakadási nyúlás (%) | 4,5 | 1,6 |
Keménység (HRC) | 41 | 56 |
Az ábrákon Maraging Steel MS1 (1.2709) szinterezett próbatestek és mechanikai tulajdonságaikra vonatkozó mérési eredmények láthatók, építés utáni állapotban illetve hőkezelés után.
A szinterezett alkatrész a hagyományos anyagokéval megegyező módon hőkezelhető, forgácsolható, hegeszthető és bevonatolható.
Felhasználási lehetőségek
A DMLS technológiával készülő alkatrészek fő felhasználói a repülőgépipar, orvostechnika, szerszámgyártás és kutatás-fejlesztés. A fogtechnikusok már Magyarországon is évek óta használnak szinterezett CoCr korona és hídvázakat.
Magyarországon a fő ipari felhasználók a szerszámgyártók lehetnek, fröccsöntő szerszámok készítése során egyértelmű előnyöket használhatunk ki, ha az ismertetett eljárással építjük fel szerszámbetétünket. Ebben az esetben lehetőség van arra, hogy az adott alkatrész geometriáját (formáját) kövesse a hűtés furatrendszere is. Az egyes rétegek építése során, a furatok egyes metszeteinél a lézersugár nem olvasztja meg a furatban lévő porszemcséket, a szerszámtest elkészítése után az össze nem olvasztott porszemcsék eltávolíthatók. A formakövető 3D hűtőrendszer segítségével a fröccsöntés ciklusideje akár 20-50%-al is csökkenhet a hagyományos hűtőrendszerek alkalmazásaihoz képest.
Írta:
Hatos István
–
További információ
Hatos István: hatos@sze.hu
Széchenyi István Egyetem Szelektív lézer szinterelő laboratórium
–