Utvider grensene for intelligent produksjon: Gjennombrudd og anvendelser av CML Hybrid Multi-Laser koaksial komposittteknologi i fremstilling av titanlegeringskomponenter

Titanlegeringer, med sin høye styrke, lave tetthet, korrosjonsbestandighet og biokompatibilitet, har blitt et populært materiale i sektorer som høyteknologisk utstyr og 3C-industrien. Likevel står tradisjonelle fremstillingsprosesser (som smi og støping) ovenfor utfordringer som vanskeligheter med å danne komplekse strukturer, lav materialeutnyttelse og høye kostnader. Enigmas CML Hybrid flerlaser koaksial kompositt-teknologi muliggjør firdobbelt sammensatt behandling, inkludert fler-bølgelengde laser-komposit, laser-bue komposit, tråd-pulver komposit og beskyttende gass komposit. Denne teknologien er egnet for variabel sammensetning gradient materialer, in-situ legering additiv produksjon, høy kapasitet materiell forberedelse og mikrostrukturkontroll – viktige forskningsretninger innen DED-teknologi. I tillegg oppfyller den ingeniørmessige brukskravene til DED-teknologi for forbedring av additivt materials kompatibilitet, additiv produksjonseffektivitet, komponentpresisjon, ytelse og kompleksitet. Anvendelsen av denne teknologien omformer produksjonen av titanlegeringskomponenter og gir en ny løsning for anvendelser med høye krav til nøyaktighet og ytelse.

Tekniske prinsipper

Multilobet laserkoaksial sammensetning: Ved å bruke seks uavhengig kontrollerte lasermoduler oppnår denne teknologien multilobet laserkoaksial sammensetning, noe som betydelig forbedrer absorpsjonshastigheten til lasere av høyt reflekterende materialer som titanlegeringer.

Laser-bue koaksial sammensetning: Uavhengig kontrollerbare laser-bue varmekilder brukes i kombinasjon, veksler mellom to prosesser. Bueenergi og laserenergi er dynamisk tilpasset i sanntid for å danne en synergistisk effekt av «laseroppvarming-buebelegg», noe som forbedrer materialeadditiv fremstillingshastighet og nøyaktighet.

Koaksial sammensetning av filament og pulver: Støtter samtidig tilførsel av titanlegeringsfilament og pulver, noe som muliggjør gradientmaterialeutskrift.

Fordeler med CML hybrid multi-laser koaksial sammensetningsteknologi i titanlegeringproduksjon

Når det gjelder fysiske egenskaper som bruddtenacitet, er TC11-titanlegeringsprøver produsert ved hjelp av laserbasert additiv produksjon betydelig bedre enn de som er produsert ved tradisjonelle smiemetoder.

Ved å sammenligne ytelsen til TC11-titanlegeringsprøver produsert ved hjelp av laserbasert additiv produksjon og smiemetoder under romtemperaturforhold: Når det gjelder styrke, viser prøvene som er produsert ved hjelp av laserbasert additiv produksjon, anisotropi, men er sammenlignbare med smiede prøver. Når det gjelder bruddtenacitet, viser laseradditivt produserte prøver betydelig høyere bruddtenacitet enn de smiede prøvene. I tillegg er bruddtenaciteten til prøvene produsert ved wire-tilførselsprosessen 17 % høyere enn den til de som er produsert ved pulvertilførselsprosessen.

Når det gjelder formingsvirksomhet og materialutnyttelse, er laserwire-tilføringsteknologi bedre enn laserpulver-tilføringsteknologi.

Additiv fremstillings-effektivitet for lasertrådforsyning er ≥1 kg/t, mens den for pulversprøytning er 0,6 kg/t. Under de samme laserstrømforhold er avsetningseffektiviteten for trådforsyning omtrent 40 % høyere enn for pulversprøytning. I tillegg er materialutnyttelsesraten for trådforsyningsprosessen omtrent 100 %, mens den for pulversprøytning er omtrent 60 %. Trådforsyningsprosessen oppnår en materialutnyttelse som er 40 % høyere enn for pulversprøytning.

Trådforsyningsprosessen testblokk

Pulveravsetnings testblokk

Den totale kvaliteten på prøvene produsert ved bruk av CML Hybrid multi-laser koaksial kompositt-teknologi møter standardkravene.

Veggtykkelsesfeilen til TC11 titanlegeringsprøver fremstilt ved bruk av lasertrådføringsteknologi er innenfor ±0,3 mm, med interne feil som oppfyller AAA-nivået for ultralydtesting av smifte, og mekaniske egenskaper som oppfyller kravene til komponenter.

I tillegg gir bruk av additiv produksjonsteknologi for fremstilling av titanlegeringskomponenter fordeler som lettvint design, høy effektivitet og høy presisjon.

Enigma tilbyr et komplett løsningsspekter for titanlegeringskomponenter innen mange industrier, inkludert skipsbygging, 3C-kommunikasjon og bilindustri, fra materialprosessen utvikling til masseproduksjon. CML Hybrid multi-laser koaksial komposittteknologi overkommer utfordringene innen presisjon, effektivitet og kostnad i titanlegeringens additiv fremstilling gjennom synergetisk innovasjon av ulike prosesser, og blir en «forstoer» innen høyteknologisk produksjon og gir ny impuls til industriell produksjon i ulike industrier.