Представлен 3D-печатный футбольный мяч из титанового сплава с поддержкой-технологии свободной формовки

Стандартная изогнутая-полая поверхностьтитановый сплавФутбольный мяч полностью изготовлен с помощью SLM (селективного лазерного плавления) с полной поддержкой-бесплатной печати, что позволяет преодолеть давнюю проблему нависающих структур при 3D-печати металлом. Это не просто техническая выставка, она представляет собой промышленную веху-производства без поддержки, знаменуя новую эру аддитивного производства металлов, освобожденного от ограничений поддержки.

 

 

Традиционная 3D-печать металла SLM регулируется универсальным правилом: для изогнутых поверхностей и полых конструкций с углом свеса менее 45 градусов необходимо добавлять опоры. Эти опоры проводят тепло, предотвращают разрушение ванны расплава, уменьшают термическое напряжение и сдерживают коробление заготовки. Сфера имеет плавно изменяющиеся изогнутые поверхности с углами свеса, постепенно меняющимися от 90 градусов до 0 градусов, что создает обширные зоны с небольшим-нависанием, которые создают огромные трудности при формовании.

 

В предыдущих попытках изготовить полые футбольные мячи из титанового сплава требовалось множество внутренних опор, что приводило к существенным недостаткам:

 

• Внутренние опоры трудно снять, а их зазор часто царапает сферическую поверхность и приводит к появлению микротрещин;
• В местах соединения опор возникает концентрация напряжений, ослабляющая механическую прочность деталей; кроме того, опоры потребляют огромное количество порошка, продлевают производственные циклы и увеличивают затраты;
• Дизайн должен учитывать вспомогательные макеты, что серьезно ограничивает свободу творчества. Полностью изогнутые вращающиеся полые детали долгое время оставались основным техническим препятствием в аддитивном производстве металлов.

 

 

Успешное пробное производство футбольного мяча из титанового сплава, напечатанного на 3D-принтере-без поддержки, нарушает традиционные правила формования. Группа исследований и разработок внедрила полный набор процессов, включая адаптивное лазерное сканирование, зональное динамическое регулирование энергии, контроль теплового баланса ванны расплава и оптимизацию распределения порошка. Это позволяет напрямую формовать изогнутые поверхности с углами от 0 до 90 градусов за одну деталь без каких-либо опор, обеспечивая равномерные следы расплава на полой сфере и устраняя такие дефекты, как разрушение, комкование и коробление.

 

Титановый сплав обладает плохой теплопроводностью и создает серьезные термические напряжения во время печати, что оставляет чрезвычайно узкую погрешность для поддержки -свободной формовки-. Его технологические требования намного превышают требования к нержавеющей стали и алюминиевым сплавам. Успешное формование этого полого футбольного мяча подтверждает надежность и осуществимость технологической системы без опор,-решая основную техническую задачу изготовления непрерывных поверхностей, изогнутых под малым-углом, без опор.

 

 

Этот прорывной прорыв меняет традиционные рабочие процессы 3D-печати металлом, обеспечивая всестороннее-совершенствование затрат, эффективности, качества продукции и свободы дизайна, а также исключительную промышленную ценность:

 

1. Низкие затраты, более высокая эффективность и снижение потребления сырья.

Отказ от изготовления опор повышает коэффициент использования порошка титанового сплава. Это также сокращает время печати и последующей-обработки за счет отказа от моделирования поддержки и внутренних процедур удаления поддержки, что снижает трудозатраты и потребление оборудования.

 

2. Улучшение качества готовой продукции.

Поскольку опоры не оставляют контактных поверхностей, обработка поверхности становится менее требовательной. Технология предотвращает появление царапин, микротрещин и концентрации напряжений, вызванных снятием опоры, повышая механические характеристики и срок службы компонентов.

 

Неограниченная свобода дизайна

DДизайнам больше не нужно поддерживать макеты. Можно изготавливать непрерывные изогнутые поверхности, сложные внутренние полости и закрытые полые конструкции, устраняя технологические барьеры для оптимизации топологии и бионического облегченного дизайна.

 

 

Многие задаются вопросом, как простая футбольная модель может олицетворять производственную революцию. Ответ кроется в общих структурных характеристиках. Будучи закрытым компонентом с плавно изменяемой кривизной, футбольный мяч из титанового сплава имеет структурное сходство с аэрокосмическими сферическими сосудами под давлением, улитками двигателей, бионическими медицинскими имплантатами, трубопроводами для жидкости, легкими корпусами оборудования, а также культурными и творческими продуктами. Стабильная форма сфер без поддержки-означает, что этот процесс можно воспроизвести для широкого спектра вращающихся тел и сложных изогнутых деталей.

 

В прошлом многие высокопроизводительные изогнутые компоненты-были вынуждены использовать упрощенную геометрию или раздельное производство из-за ограничений поддержки, а последующая сборка приводила к риску уплотнения и увеличению общего веса. Используя технологию,-не требующую поддержки, сложные оболочки можно изготовить за один этап формирования почти-конечной-формы, одновременно улучшая структурную целостность, воздухонепроницаемость и легкий вес. Для титанового сплава Gr5, широко используемого в аэрокосмической и медицинской отраслях, эта технология устраняет критическое узкое место, ограничивающее массовое производство высококачественных компонентов.

 

 

Ruihang поставляет оптимальную титановую продукцию, соответствующую стандартам AMS, ASTM, MIL, ISO, GB, GJB. Для получения более подробной информации о титановых стержнях класса 5 для 3D-печати, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте:Sam.Rui@bjrh-titanium.com