Formnext 2024最具創(chuàng)新性的金屬3D打印應(yīng)用

魔猴君  科技前沿   31天前

Formnext是發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新的完美場(chǎng)所，無(wú)論是在3D打印、軟件還是材料方面。目前在現(xiàn)場(chǎng)，我們的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)注意到許多用例，特別是在金屬3D打印領(lǐng)域，無(wú)論是在航空航天、汽車(chē)還是醫(yī)療領(lǐng)域。以下是我們今年發(fā)現(xiàn)的最值得注意的例子。

InssTek多材料噴嘴

在Formnext引起我們關(guān)注的應(yīng)用中，InssTek展臺(tái)上展示的多材料火箭噴嘴特別有趣。這個(gè)3噸重的部件（301 x 201 x 567毫米）耗時(shí)600小時(shí)生產(chǎn)，其延伸部分（432 x 270 x 169毫米）耗時(shí)64小時(shí)，均采用3D沉積打印技術(shù)（DED）生產(chǎn)。），與韓國(guó)航空航天研究所（KARI）合作。每個(gè)零件均采用最適合每個(gè)組件的材料制造，這一功能是通過(guò)InssTek的DMT技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。例如，噴嘴的內(nèi)部由鋁青銅制成，冷卻通道的間隔僅為1毫米，而外部則由Inconel 625制成。而延伸部分則由C-103制成，當(dāng)今航天工業(yè)中特別受歡迎的材料。

由此產(chǎn)生的統(tǒng)一部件很有趣，因?yàn)椴煌饘俚慕M合利用了每種金屬的強(qiáng)度，允許設(shè)計(jì)具有先進(jìn)功能的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。這些創(chuàng)新有助于提高火箭發(fā)動(dòng)機(jī)部件的效率和可靠性。據(jù)InssTek稱(chēng)，這一進(jìn)步是廣泛測(cè)試的結(jié)果，包括成功的燃燒試驗(yàn)。為了確保多種材料的可靠性，每個(gè)組件都是在使用MX-Lab進(jìn)行深入分析后制造的，其中包括拉伸強(qiáng)度和導(dǎo)熱性測(cè)試。這些進(jìn)步有望提供能夠應(yīng)對(duì)現(xiàn)代航空航天復(fù)雜挑戰(zhàn)的定制解決方案。韓國(guó)航天領(lǐng)域因此達(dá)到了一個(gè)重要的里程碑，為利用增材制造進(jìn)行航天推進(jìn)的新進(jìn)展鋪平了道路。您可以在此處以及Formnext 12.0號(hào)展廳的D98展位了解有關(guān)InssTek解決方案的更多信息。

圖1：InssTek的多材料火箭噴嘴顯示內(nèi)部（左）和外部（右）。 

使用3D金屬打印制造高端電動(dòng)摩托車(chē)車(chē)架

我們想在Formnext上重點(diǎn)介紹的另一個(gè)應(yīng)用來(lái)自華曙高科，這是一家專(zhuān)門(mén)從事金屬聚合物3D打印解決方案的亞洲公司。華曙高科與Stark Future合作，致力于為高端電動(dòng)摩托車(chē)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)高性能、可擴(kuò)展的制造解決方案。這種合作的一個(gè)明顯例子是一個(gè)完整的摩托車(chē)車(chē)架，采用華曙高科的FS721M-H-8-CAMS 3D打印機(jī)由鈦合金制成。該工業(yè)金屬解決方案旨在滿(mǎn)足大幅面生產(chǎn)需求，提供720 x 420 x 650毫米的打印體積。

它還配備了八個(gè)1000 W光纖激光器，可以?xún)?yōu)化生產(chǎn)力，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。該系統(tǒng)還集成了華曙高科的CAMS解決方案，該解決方案使用獨(dú)特的輸送系統(tǒng)和可互換墨盒，以確保連續(xù)生產(chǎn)并最大限度地減少打印之間的停機(jī)時(shí)間。如果您想親自體驗(yàn)這款金屬作品，請(qǐng)前往Formnext 11.0號(hào)展廳的E11展位。欲了解更多信息，您可以訪問(wèn)華曙高科網(wǎng)站。

圖2：3D打印摩托車(chē)車(chē)架（左）和華曙高科技術(shù)（右）。

FIDENTIS及其多金屬假體

增材制造在牙科中的應(yīng)用并不新鮮，但金屬3D打印在該領(lǐng)域的使用仍然有點(diǎn)不尋常。這就是FIDENTIS的突出之處。這家初創(chuàng)公司來(lái)自弗勞恩霍夫IGCV，開(kāi)發(fā)了一種多材料粉末床激光融合解決方案，特別適合制造假牙。該技術(shù)結(jié)合了粉末床和能夠沉積附加材料的機(jī)器人，允許同時(shí)加工兩種或多種合金。對(duì)于此特定應(yīng)用，這包括使用CoCr和熔合到摩擦表面的金。FIDENTIS聲稱(chēng)，這一過(guò)程比傳統(tǒng)方法快20倍，成本低60%。該申請(qǐng)受到熱烈歡迎，使該公司入圍Formnext 2024年新秀獎(jiǎng)決賽。參觀者可以在Fraunhofer IGCV展臺(tái)上發(fā)現(xiàn)這些多材料假肢。

圖3：Formnext上展出的金屬假牙。

音樂(lè)家入耳式耳機(jī)

入耳式耳機(jī)對(duì)于音樂(lè)家和歌手來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，讓他們能夠聽(tīng)到舞臺(tái)上的表演。但您是否知道它們不僅可以使用3D打印制造，還可以使用金屬制造？Bright Laser Technologies(BLT)展臺(tái)上重點(diǎn)展示了使用BLT A160 500W 3D打印機(jī)生產(chǎn)的金屬入耳式耳機(jī)。這些鈦入耳式耳機(jī)（160毫米x 160毫米x 160毫米）由專(zhuān)門(mén)為音樂(lè)家提供高端聲學(xué)解決方案的EarFit公司設(shè)計(jì)，旨在提供個(gè)性化、高品質(zhì)和可靠的“水晶”聲音。明晰。之所以選擇3D打印，是因?yàn)樗軌騽?chuàng)造更具成本效益、可靠且實(shí)用的解決方案，超越了傳統(tǒng)制造方法的局限性。

圖4：BLT支架上的鈦入耳式耳機(jī)。

雷尼紹自行車(chē)榮獲奧運(yùn)獎(jiǎng)牌

2024年巴黎奧會(huì)現(xiàn)已成為過(guò)去，但在Formnext您仍然可以發(fā)現(xiàn)令人興奮的應(yīng)用程序。英國(guó)制造商雷尼紹展示了一款場(chǎng)地自行車(chē)，該自行車(chē)是與英國(guó)自行車(chē)協(xié)會(huì)、蓮花工程公司和希望科技公司合作開(kāi)發(fā)的，該自行車(chē)幫助在今年的奧運(yùn)會(huì)上獲得了八枚獎(jiǎng)牌。這輛自行車(chē)特別有趣，因?yàn)樗褂美啄峤BRenAM 500Q 3D打印的零件，包括鈦制成的座桿和曲柄。曲柄組采用Ti6Al4v設(shè)計(jì)，具有內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)，結(jié)合強(qiáng)度和輕便性，滿(mǎn)足自行車(chē)嚴(yán)格的性能要求。演示3D打印如何改造高級(jí)自行車(chē)裝備。

圖5：帶有金屬曲柄的金牌自行車(chē)。

芬蘭最大的3D打印金屬零件亮相Formnext 2024

隨著北歐在Formnext 2023上成為焦點(diǎn)，我們看到了增材制造在該地區(qū)的發(fā)展情況。它在2024年Formnext展會(huì)上卷土重來(lái)，并在11.1號(hào)展廳設(shè)立了新展館。在這里我們可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的應(yīng)用：芬蘭最大的壓力容器，由3D打印的金屬制成。該組件重300公斤，已根據(jù)EN 13445-3進(jìn)行測(cè)試，采用WAAM技術(shù)由耐酸不銹鋼制成。它的直徑為900毫米，高度為1,600毫米，經(jīng)過(guò)了高達(dá)111巴的壓力測(cè)試，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其最初設(shè)計(jì)的10巴壓力。該項(xiàng)目是ANDRITZ Savonlinna Works Oy和FAME生態(tài)系統(tǒng)合作的成果，由LUT大學(xué)進(jìn)行無(wú)損和破壞性測(cè)試。

圖6：顯示內(nèi)部（左）和外部（右）的部分。

E-Plus和LEAP 71推出世界上最大的金屬打印火箭助推器

除了InssTek的多材料噴嘴外，我們對(duì)E-Plus和LEAP 71開(kāi)發(fā)的火箭助推器特別著迷。這家公司認(rèn)為，這款200 kN的模型是世界上最大的3D打印金屬火箭助推器。一件，高度超過(guò)1.3米。

該推進(jìn)器由低溫液氧和煤油提供動(dòng)力，是LEAP 71的Noyron TKL-5火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)進(jìn)步，他們于6月成功啟動(dòng)了該發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)功率提高了40倍。它由高性能鋁合金AlSi10Mg在DMLS Eplus3D EP-M650-1600打印機(jī)上制成。該項(xiàng)目的獨(dú)特之處在于能夠?qū)⒒鸺破鞯亩鄠€(gè)部件（例如燃燒室、噴嘴、冷卻通道、歧管和結(jié)構(gòu)元件）集成到單個(gè)部件中。這種方法可以顯著減少質(zhì)量保證所需的時(shí)間，因?yàn)椴辉傩枰獑为?dú)測(cè)試每個(gè)組件。

圖7：火箭助推器在Formnext 2024上展出。

焦炭塔五出口噴嘴

Formnext上展示的最新金屬應(yīng)用之一是專(zhuān)為焦?fàn)t電池設(shè)計(jì)的噴嘴。為了更好地理解，焦?fàn)t電池是一組用于將煤炭轉(zhuǎn)化為焦炭的烤箱，焦炭是一種富含碳的燃料，對(duì)于鐵礦石冶煉、爐灶和鍛造等行業(yè)至關(guān)重要。這種五出口噴嘴由安賽樂(lè)米塔爾與TheSteelPrinters合作開(kāi)發(fā)。它將五個(gè)單獨(dú)的噴嘴組合成一個(gè)組件，簡(jiǎn)化了維護(hù)并提高了效率。除了量身定制的設(shè)計(jì)之外，該解決方案還可以將制造時(shí)間從四個(gè)月縮短到三周。所使用的材料AdamIQ3167L由專(zhuān)門(mén)從事金屬3D打印的TheSteelPrinters設(shè)計(jì)，并針對(duì)LPBF工藝進(jìn)行了優(yōu)化。該作品重8公斤，尺寸為73 x 300 x 228毫米。您可以在11.0號(hào)展廳的安賽樂(lè)米塔爾展臺(tái)上找到它。

圖8：仔細(xì)觀察5噴嘴組件

編譯整理：3dnatives