Jauhepetiprosessi (LMF)

LMF jauhepetiprosessi– tekniikan edut, toimintaperiaatteet ja sovellukset metallien 3D-tulostuksessa

LMF jauhepetimenetelmä on valmistusmenetelmä, jossa työkappale rakennetaan kerros kerrokselta vähitellen jauhepetiin. Laser sulattaa metallijauheen materiaalikerroksina tarkalleen komponentin CAD-rakennetietojen määrittelemiä geometrioita pitkin. Prosessi tunnetaan nimellä metallin 3D-tulostus myös termit laser sintraus on myös käytössä teollisuudessa. Prosessi soveltuu optimaalisesti geometrisesti monimutkaisten osien sarjatuotantoon, jossa voi olla kapeita sisäisiä kanavia ja onteloita, joita ei voida tuottaa tavanomaisilla menetelmillä, kuten sorvaus tai jyrsintä, voidaan valmistaa. Komponentit, joilla on korkea vakaus ja vähäinen paino voidaan valmistaa helposti teollisella 3D-tulostimella, esimerkkinä räätälöidyt implanttit ja proteeseit. Lisäksi metallien 3D-tulostus on kestävä tuotantomenetelmä, koska verrattuna materiaalia poistaviin valmistusmentelmiin, siinä ei synny jätettä. Lähes kahden vuosikymmenen kokemuksella metallien 3D-tulostuksesta TRUMPF tarjoaa täydelliset paketit teollisuuskypsäille jauhepetiprosesseille, jotka koostuvat koneista, palveluista ja digitalisaatiosta yhdestä lähteestä. Osan suunnittelemisesta aina valmiiseen tuotteeseen ja pidemmälle – kattamme koko prosessiketjun puolestasi.

Materiaalia lisäävä jauhepetiprosessi lyhyesti

Jauhepetiprosessi alkaa komponentin virtuaalisesta 3D-mallista. Ohjelmointityökalussa 3D-malli sijoitetaan kasvatusalustalle ja siihen suunnitellaan jauhepetiprosessin vaatimat tukirakenteet. Tulostusprosessia varten komponentit hajotetaan yksittäisiksi kerroksiksi (viipaleiksi) ja määritetään vastaavat laserradat (ääriviivat ja täytöt). Työkappale rakennetaan lopulta kerroksittain metallijauheesta prosessikammiossa olevalle kasvatusalustalle. Kammiossa ovat vierekkäin syöttösylinteri, rakennussylinteri ja ylivuotosylinteri. Recoater siirtää ohuen jauhekerroksen syöttösylinteristä rakennussylinteriin (1). Sitten laser sulattaa jauhekerroksen osan muodon vaatimalla tavalla. Muoto sulaa tiukasti kiinni alla olevaan kerrokseen (2). Seuraavassa vaiheessa rakennussylinteriä lasketaan yhden jauhekerroksen verran alemaksi (3). Näin komponentti rakentuu kerros kerrokselta metallijauheeseen. Ylimääräinen jauhe pyyhkiytyy recoaterin avustamana ylivuotosylinteriin. Prosessia toistetaan, kunnes komponentti on rakennettu kokonaan. Tuottavuuden lisäämiseksi TRUMPF:n 3D tulostimissssa voidaan käyttää useita lasereita, jotka toimivat samanaikaisesti (multi-laser optio). Ylimääräinen metallijauhe poistetaan lopulta valmiista osasta purkuasemalla. Komponentti irroitetaan sitten kasvatusalustasta, esimerkiksi tarkkuus vannesahalla tai tarkkuus kiekkoleikkurilla, myös tukirakenteet, jos niitä on, poistetaan mekaanisesti. Tarvittaessa tulostettu kappale voidaan esimerkiksi lasikuulapuhaltaa raepuhalluskaapissa halutun pinnanlaadun saavuttamiseksi.

The operating principle of metal 3D printing explained in brief.