Технологический университет Граца (TU Graz) в Австрии разработал новую технологию, используя светодиод вместо лазера в качестве источников света для изготовления металлических компонентов с помощью 3D-печати. Исследовательский проект называется «Выборочное плавление на основе светодиодов» (SLEDM).
SLEDM использует мощные светодиоды в качестве источника света для плавления металлического порошка для производства 3D-печати. Технология аналогична селективному лазерному плавлению (SLM) и электронно-лучевой плавке (EBM), в котором металлический порошок плавится с помощью лазерного или электронного луча и накапливается в компоненте слой за слоем. Однако, заменив источник света на светодиоды, проект решает проблемы трудоемкого производства металлических компонентов большого объема и последующей обработки.
(Изображение: Ту Грац)
По словам руководителя исследования Франца Хааса из Института производственного инжиниринга в Ту-Граце, светодиоды, используемые для плавления металлического порошка, были специально адаптированы западным штирийским специалистом по освещению Preworks и оснащены сложной системой линз, с помощью которой диаметр светодиода фокусируется. может легко меняться от 0,05 до 20 мм в процессе плавления. Это позволяет плавить большие объемы за единицу времени, не обходясь без филигранных внутренних структур, что сокращает время производства компонентов для топливных элементов или медицинской техники, например, в среднем в 20 раз.
Кроме того, эта технология сочетается с недавно разработанным заводом, который добавляет компонент сверху вниз. Таким образом, компонент подвергается воздействию, необходимое количество порошка уменьшается до минимума, и во время процесса печати может выполняться необходимая последующая обработка.
Области применения и дальнейшие планы
Революционный процесс SLEDM был продемонстрирован в K-Project CAMed Медицинского университета Граца, где первая лаборатория для медицинской 3D-печати была открыта в октябре 2019 года. Процесс будет использоваться для производства биоразлагаемых металлических имплантатов, таких как винты из магниевые сплавы, которые используются для переломов костей. Эти имплантаты растворяются в теле после срастания места перелома, поэтому нет необходимости во второй операции по удалению имплантатов. Кроме того, технология позволит производить такие имплантаты, размещаемые непосредственно в операционной, поскольку светодиодный свет менее опасен для операции по сравнению с мощным лазерным источником.
Другое целевое применение – производство компонентов с устойчивой подвижностью, таких как биполярные пластины для топливных элементов или компоненты для аккумуляторных систем. «Мы хотим сделать аддитивное производство с использованием SLEDM экономически жизнеспособным для электронной мобильности и позиционировать SLEDM в этой области исследований на ранней стадии», – сказал Хаас, который создаст рыночный прототип этого 3D-металлического принтера на следующем этапе разработки: дальнейшие инновации в университетской среде.
,
