20 sierpnia 2021 r. w Akwizgranie w Niemczech zespół z Instytutu Fraunhofera Technologii Produkcji (IPT) wprowadził proces wytwarzania przyrostowego (AM), który łączy obudowę do topienia laserowego na bazie drutu i proszku. Zdaniem zespołu ochronna powłoka narzędzi wytwarzana w tym hybrydowym procesie jest bardziej odporna na zużycie, bardziej zasobooszczędna i tańsza niż powłoki wytwarzane tradycyjnymi metodami napawania laserowego. Proces hybrydowy jest również bardziej elastyczny niż metody powlekania oparte na czystych drutach.

Powlekanie laserowe tworzy strukturę 3D poprzez laserowe osadzanie metalu (LMD); w procesie LMD powierzchnia obrabianego przedmiotu jest nagrzewana wiązką lasera, a jednocześnie materiał wypełniający w postaci proszku lub drutu podawany jest w obszar roztopionego basenu. Gdy wypełniacz topi się, tworzy powłokę na powierzchni. Strukturę można budować warstwa po warstwie bezpośrednio na powierzchni przedmiotu obrabianego. LMD to skuteczna metoda nakładania powłok ochronnych, naprawy uszkodzonych elementów czy zmiany geometrii przedmiotu obrabianego.

W metodzie hybrydowej IPT materiały drutowe i proszkowe są przetwarzane jednocześnie podczas LMD. Naukowcy odkryli, że dodając do drutu cząstki twardego materiału w postaci proszku, mogą po raz pierwszy zastosować LMD do dostosowania ważnych właściwości materiału w powłoce, takich jak twardość i wytrzymałość.

Aby określić najlepszą kombinację materiałów do różnych zastosowań, naukowcy przetestowali różne materiały. Jako drut wybrali stal narzędziową do pracy na gorąco o wysokiej stabilności strukturalnej oraz stal niskostopową o dobrej spawalności. W przypadku materiałów proszkowych wybrali chrom jako pierwiastek formujący i rozdrabniający ziarno oraz węglik tytanu (TiC) jako fazę twardą.

Dzięki połączeniu proszku i drutu naukowcy mogą dostosować skład materiału do każdego zastosowania. Wybiórczo zmienili mikrostrukturę stali narzędziowej i dodali proszek w celu zwiększenia twardości powłoki. Nawet po dodaniu niewielkiej ilości TiC twardość wzrośnie o 30%.

Powłoka narzędzia wytworzona w hybrydowym procesie AM opracowanym przez zespół Fraunhofer IPT jest bardziej odporna na zużycie, bardziej zasobooszczędna i tańsza niż inne powłoki narzędzi dostarczane przez Fraunhofer IPT

„Dzięki nowemu procesowi możemy teraz szybko i elastycznie reagować na różne obciążenia termiczne, chemiczne i mechaniczne, ponieważ możemy precyzyjnie dostosować wytrzymałość i twardość”, powiedział kierownik projektu Marius Giperich.

Według Giperich nowy proces mieszania jest idealny do minimalizacji zużycia powierzchni i przedłużenia żywotności komponentów. Jest bardziej opłacalny niż proces z czystym proszkiem i ma większą elastyczność materiału niż proces z czystym drutem.

Naukowcy planują zastosować swoją metodę do opracowania innych systemów materiałowych o specjalnych właściwościach. Planują również wykorzystanie procesu hybrydowego do obróbki narzędzi formujących oraz obróbki warstw ciernych i ścieralnych elementów hydraulicznych.

Obecnie zespół IPT testuje wykorzystanie procesów hybrydowych w produkcji hierarchicznych systemów powłokowych. W ramach testu zespół planuje maksymalnie zwiększyć zawartość TiC w mieszaninie materiałów. Ponieważ TiC może powodować wysokie naprężenia szczątkowe, zwiększając w ten sposób podatność na pękanie podczas spawania, zespół planuje dostosować zawartość TiC warstwa po warstwie.

Link do tego artykułu: Powłoka „umożliwiająca” napawanie drutu i lasera

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® zapewnia pełen zakres niestandardowej precyzji obróbka cnc Chiny usługi.Certyfikat ISO 9001:2015 i AS-9100. Szybka precyzja w 3, 4 i 5 osiach Obróbka CNC usługi w tym frezowanie, metalowa blacha zgodnie ze specyfikacją klienta, możliwość obróbki części metalowych i plastikowych z tolerancją +/- 0.005 mm. Usługi dodatkowe obejmują szlifowanie CNC i konwencjonalne, cięcie laserowe,wiercenie,odlewanie, blacha i cechowanie.Zapewnienie prototypów, pełnych serii produkcyjnych, wsparcia technicznego i pełnej kontroli.Służy motoryzacyjny, Aerospace, forma i oprawa, oświetlenie led,medyczny,rower i konsument elektronika branże. Dostawa na czas.Opowiedz nam trochę o budżecie Twojego projektu i przewidywanym czasie realizacji. Opracujemy z tobą strategię, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą ci osiągnąć swój cel, zapraszamy do kontaktu z nami ( sprzedaz@pintejin.com ) bezpośrednio do nowego projektu.