Guranje granica pametne proizvodnje: Proboji i primjena CML hibridne višelaserne koaksijalne kompozitne tehnologije u proizvodnji komponenti od titanijevih legura

Titanijevi legure, zahvaljujući svojoj velikoj čvrstoći, niskoj gustoći, otpornosti na koroziju i biokompatibilnosti, postale su popularan materijal u područjima poput vrhunske opreme i industrije 3C. Međutim, tradicionalni proizvodni procesi (poput kovanja i lijevanja) suočeni su s izazovima poput poteškoća u izradi kompleksnih struktura, niske iskoristivosti materijala i visokih troškova. Enigma-ina CML Hybrid višelaserovska koaksijalna kompozitna tehnologija omogućuje četverostruku kompozitnu obradu, uključujući kompozit s višestrukim valnim duljinama, lasersko-lukovni kompozit, žica-prašak kompozit i kompozit zaštitnog plina. Ova tehnologija prikladna je za materijale s varijabilnim sastavom i gradijentnim strukturama, in-situ legiranje u aditivnoj proizvodnji, pripremu materijala visokog kapaciteta i kontrolu mikrostrukture – ključne istraživačke smjerove DED tehnologije. Osim toga, zadovoljava inženjerske zahtjeve DED tehnologije u pogledu poboljšanja kompatibilnosti aditivnih materijala, učinkovitosti aditivne proizvodnje, točnosti komponenti, performansi i složenosti. Primjena ove tehnologije revolucionira proizvodnju komponenata od titanijevih legura, nudeći nova rješenja za primjene koje zahtijevaju visoku preciznost i visoke performanse.

Tehnički principi

Viševalna laserska koaksijalna kompozitna tehnologija: Korištenjem šest neovisno upravljivih laserskih modula, ova tehnologija postiže viševalnu lasersku koaksijalnu kompozitnu strukturu, znatno poboljšavajući stopu apsorpcije lasera kod visoko reflektirajućih materijala poput titanijevih slitina.

Laser-lukova koaksijalna kompozitna tehnologija: Neovisno upravljivi izvori topline kombinirani u laser-luk tehnologiji koriste se zajedno, naizmjenično između dva procesa. Energija luka i energija lasera dinamički su prilagođeni u stvarnom vremenu radi postizanja sinergističkog učinka „laser predgrijavanje-luk nanošenje“, čime se poboljšava brzina i preciznost proizvodnje materijala dodatkom.

Koaksijalna kompozitna tehnologija niti i praška: Podržava istovremeno hranjenje niti i praška slitine titanija, omogućujući izradu gradiranog materijala tiskanjem.

Prednosti CML hibridne višestruke laserske koaksijalne kompozitne tehnologije u proizvodnji slitina titanija

U pogledu fizičkih svojstava poput žilavosti pri lomu, uzorci od titanijevog legure TC11 proizvedeni pomoću laserskog aditivnog proizvodnje znatno su superiorniji u odnosu na one proizvedene tradicionalnim kovanjem.

Uspoređujući performanse uzoraka od titanijevog legure TC11 proizvedenih pomoću laserske aditivne proizvodnje i kovanja pri sobnoj temperaturi: U pogledu čvrstoće, uzorci proizvedeni pomoću laserske aditivne proizvodnje pokazuju anizotropiju, ali su usporedive čvrstoće s kovanim uzorcima. U pogledu žilavosti pri lomu, uzorci izrađeni aditivnom proizvodnjom pokazuju znatno veću žilavost pri lomu u odnosu na kovane uzorke. Osim toga, žilavost pri lomu uzoraka proizvedenih postupkom hranjenja žicom je za 17% viša u odnosu na one proizvedene postupkom hranjenja praškom.

U pogledu učinkovitosti oblikovanja i iskoristivosti materijala, tehnologija hranjenja žicom uz pomoć lasera nadmašuje tehnologiju hranjenja praškom uz pomoć lasera.

Učinkovitost aditivne proizvodnje kod hranjenja žice laserskim snopom je ≥1 kg/h, dok je kod hranjenja praškom 0,6 kg/h. U uvjetima iste laserske snage, učinkovitost deponiranja kod hranjenja žicom približno je za 40% veća nego kod hranjenja praškom. Osim toga, stopa iskorištenja materijala kod procesa hranjenja žicom iznosi otprilike 100%, dok je kod procesa hranjenja praškom otprilike 60%. Proces hranjenja žicom postiže 40% višu stopu iskorištenja materijala u usporedbi s procesom hranjenja praškom.

Testni blok procesa hranjenja žicom

Testni blok deponiranja praška

Ukupna kvaliteta uzoraka proizvedenih pomoću CML Hybrid tehnologije hibridnih višestrukih lasera koaksijalne kompozitne tehnologije zadovoljava standarne zahtjeve.

Pogreška debljine stijenke uzoraka od titanijevog legiranog TC11 proizvedenih pomoću tehnologije laserskog hranjenja žicom nalazi se unutar ±0,3 mm, s unutarnjim nedostacima koji zadovoljavaju nivo AAA ultrazvučnog ispitivanja za kovane dijelove, a mehanička svojstva zadovoljavaju zahtjeve za komponente.

Osim toga, uporaba tehnologije aditivne proizvodnje za izradu komponenata od titanijevih slitina nudi prednosti poput lagane konstrukcije, visoke učinkovitosti i visoke preciznosti.

Enigma nudi punu paletu rješenja za komponente od titanijevih legura u različitim industrijama, uključujući brodogradnju, 3C komunikacije i automobile, od razvoja materijalnih procesa do masovne proizvodnje. CML Hybrid višelaserka kovalentna kompozitna tehnologija probijala je izazove preciznosti, učinkovitosti i troškova u aditivnoj proizvodnji titanijevih legura kroz sinergično inoviranje različitih procesa, postajući „poremećitelj“ u visokotehnološkoj proizvodnji i unoseći novi impuls u industrijsku proizvodnju u različitim industrijama.