Υπερβαίνοντας τα όρια της έξυπνης παραγωγής: Νέες επιτυχίες και εφαρμογές της υβριδικής πολλαπλής λέιζερ σύμμεικτης τεχνολογίας CML στην κατασκευή εξαρτημάτων από κράματα τιτανίου

Οι κράματα τιτανίου, με την υψηλή αντοχή τους, τη χαμηλή πυκνότητα, την αντοχή σε διάβρωση και τη βιοσυμβατότητά τους, έχουν γίνει δημοφιλές υλικό σε τομείς όπως το υψηλού επιπέδου εξοπλισμό και τη βιομηχανία 3C. Ωστόσο, οι παραδοσιακές διαδικασίες κατεργασίας (όπως η σφυρηλάτηση και η χύτευση) αντιμετωπίζουν προκλήσεις, όπως η δυσκολία στη διαμόρφωση πολύπλοκων δομών, η χαμηλή αξιοποίηση του υλικού και το υψηλό κόστος.Η υβριδική τεχνολογία CML Hybrid πολλαπλών ενσωματωμένων λέιζερ της Enigma επιτρέπει επεξεργασία σύνθετης τεχνολογίας τέσσερα σε ένα, περιλαμβανομένης της σύνθεσης πολλαπλών μηκών κύματος λέιζερ, της σύνθεσης λέιζερ-τόξου, της σύνθεσης σύρματος-κόνεων και της σύνθεσης προστατευτικού αερίου. Η τεχνολογία αυτή είναι κατάλληλη για υλικά μεταβλητής σύστασης και βαθμωτής δομής, για προσθετική κατασκευή in-situ κραμάτωσης, για παραγωγή υλικών υψηλής απόδοσης, καθώς και για έλεγχο της μικροδομής—βασικές κατευθύνσεις έρευνας στην τεχνολογία DED. Επιπλέον, καλύπτει τις απαιτήσεις μηχανικής εφαρμογής της τεχνολογίας DED σχετικά με τη βελτίωση της συμβατότητας των προσθετικών υλικών, της αποδοτικότητας της προσθετικής κατασκευής, της ακρίβειας, της απόδοσης και της πολυπλοκότητας των εξαρτημάτων. Η εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας μεταμορφώνει την παραγωγή εξαρτημάτων από κράματα τιτανίου, παρέχοντας μια νέα λύση για σενάρια εφαρμογών υψηλής ακρίβειας και απόδοσης.

Τεχνικές αρχές

Πολυ-μήκους κύματος λέιζερ συναξονική σύνθεση: Χρησιμοποιώντας έξι ανεξάρτητα ελεγχόμενες διατάξεις λέιζερ, αυτή η τεχνολογία επιτυγχάνει πολυ-μήκους κύματος λέιζερ συναξονική σύνθεση, βελτιώνοντας σημαντικά το ρυθμό απορρόφησης των λέιζερ από υλικά με υψηλή ανακλαστικότητα, όπως οι κράματα τιτανίου.

Συναξονική σύνθεση λέιζερ-τόξου: Χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό ανεξάρτητα ελεγχόμενες πηγές θερμότητας λέιζερ-τόξου, εναλλάσσοντας δύο διαδικασίες. Η ενέργεια τόξου και η ενέργεια λέιζερ ταιριάζουν δυναμικά σε πραγματικό χρόνο για να δημιουργήσουν συνεργιστικό αποτέλεσμα του «προθέρμανσης λέιζερ-επικάλυψης τόξου», βελτιώνοντας την ταχύτητα και την ακρίβεια κατασκευής των υλικών.

Συναξονική σύνθεση νήματος και σκόνης: Υποστηρίζει την ταυτόχρονη τροφοδοσία νήματος και σκόνης κράματος τιτανίου, επιτρέποντας εκτύπωση βαθμωτών υλικών.

Πλεονεκτήματα της υβριδικής τεχνολογίας συναξονικής σύνθεσης πολλαπλών λέιζερ CML στην κατασκευή κραμάτων τιτανίου

Σε ό,τι αφορά τις φυσικές ιδιότητες όπως η αντοχή σε θραύση, τα δοκίμια κράματος τιτανίου TC11 που παράγονται με χρήση προσθετικής κατασκευής με λέιζερ είναι σημαντικά ανώτερα από εκείνα που παράγονται με παραδοσιακές μεθόδους διαμόρφωσης.

Με τη σύγκριση της απόδοσης δοκιμίων κράματος τιτανίου TC11 που παράγονται με χρήση προσθετικής κατασκευής με λέιζερ και μεθόδους διαμόρφωσης σε συνθήκες θερμοκρασίας περιβάλλοντος: Σε ό,τι αφορά την αντοχή, τα δοκίμια που παράγονται με προσθετική κατασκευή με λέιζερ παρουσιάζουν ανισοτροπία, αλλά είναι συγκρίσιμα με τα δοκίμια διαμόρφωσης. Σε ό,τι αφορά την αντοχή σε θραύση, τα δοκίμια που κατασκευάζονται με προσθετική μέθοδο λέιζερ παρουσιάζουν σημαντικά υψηλότερη αντοχή σε θραύση από τα δοκίμια διαμόρφωσης. Επιπλέον, η αντοχή σε θραύση των δοκιμίων που παράγονται με τη διαδικασία τροφοδοσίας σύρματος είναι 17% υψηλότερη από εκείνη των δοκιμίων που παράγονται με τη διαδικασία τροφοδοσίας σε σκόνη.

Σε ό,τι αφορά την απόδοση διαμόρφωσης και την αξιοποίηση του υλικού, η τεχνολογία τροφοδοσίας λέιζερ με σύρμα είναι ανώτερη από την τεχνολογία τροφοδοσίας λέιζερ με σκόνη.

Η απόδοση προσθετικής κατασκευής της διαδικασίας τροφοδοσίας σύρματος είναι ≥1 kg/h, ενώ της τροφοδοσίας σε σκόνη είναι 0,6 kg/h. Υπό τις ίδιες συνθήκες ισχύος λέιζερ, η απόδοση κατακρήμνισης της τροφοδοσίας σύρματος είναι περίπου 40% υψηλότερη από αυτήν της τροφοδοσίας σκόνης. Επιπλέον, ο βαθμός αξιοποίησης των υλικών στη διαδικασία τροφοδοσίας σύρματος είναι περίπου 100%, ενώ στη διαδικασία τροφοδοσίας σκόνης είναι περίπου 60%. Η διαδικασία τροφοδοσίας σύρματος επιτυγχάνει 40% υψηλότερο βαθμό αξιοποίησης υλικών σε σχέση με τη διαδικασία τροφοδοσίας σκόνης.

Δοκιμαστικό τμήμα διαδικασίας τροφοδοσίας σύρματος

Δοκιμαστικό τμήμα κατακρήμνισης σκόνης

Η συνολική ποιότητα των δειγμάτων που παρήχθησαν με την τεχνολογία CML Hybrid multi-laser coaxial composite πληροί τα πρότυπα απαιτήσεων.

Το σφάλμα πάχους τοίχου των δοκιμίων κράματος τιτανίου TC11 που κατασκευάζονται με τεχνολογία λέιζερ με παροχή σύρματος βρίσκεται εντός ±0,3 mm, με εσωτερικές ατέλειες που πληρούν το επίπεδο AAA της υπερηχογραφικής δοκιμής για ελαστικά, και μηχανικές ιδιότητες που καλύπτουν τις απαιτήσεις για εξαρτήματα.

Επιπλέον, η χρήση τεχνολογίας παραγωγής με προσθετική κατασκευή για τη δημιουργία εξαρτημάτων από κράματα τιτανίου παρέχει πλεονεκτήματα, όπως ελαφριά κατασκευή, υψηλή αποδοτικότητα και μεγάλη ακρίβεια.

Η Enigma παρέχει πλήρες φάσμα λύσεων για εξαρτήματα κράματος τιτανίου σε διάφορες βιομηχανίες, περιλαμβανομένων της ναυπηγικής, των επικοινωνιών 3C και της αυτοκινητοβιομηχανίας, από την ανάπτυξη διεργασιών υλικών μέχρι την παρτίδα παραγωγής. Η τεχνολογία CML Hybrid πολλαπλών λέιζερ συνεπίπεδης σύνθεσης ξεπερνά τις προκλήσεις σχετικά με την ακρίβεια, την αποτελεσματικότητα και το κόστος στην προσθετική κατασκευή κραμάτων τιτανίου μέσω της συνεργικής καινοτομίας διαφόρων διεργασιών, γίνοντας έναν «παραβάτη» στον τομέα της υψηλής ποιότητας κατασκευής και δίνοντας νέα ώθηση στη βιομηχανική παραγωγή σε διάφορους τομείς.