Témata
Reklama

Rapid Manufacturing technologií ProMetal

Před šesti lety získala americká společnost Extrude Hone, známá vývojem povrchových úprav Abrasive Flow Machining (AFM) pomocí viskoelastických abraziv, licenci na technologii třírozměrného tisku 3DP od Massachusetts Institute of Technology (MIT). Koncem roku 2002 představila druhou generaci procesu ProMetal

Pro využití licence na 3DP (Three-Dimensional Printing) založila Extrude Hone divizi ProMetal se sídlem v Irwinu v Pennsylvánii. Cílem této divize je aplikace výroby kovových, příp. keramických dílů, forem, zápustek a unikátních náhradních dílů a dále pak komercionalizace procesu, který jde ještě dále než metody Rapid Prototyping a zároveň se stává výrobní technologií jako proces Rapid Manufacturing. Na vývoji za 20 mil. USD vedle MIT dále spolupracoval Úřad námořního výzkumu ministerstva obrany USA, další americké univerzity a ústavy německé Fraunhoferovy společnosti.
Reklama
Reklama
Reklama

Základy technologie ProMetal

Technologie ProMetal 3D Printing je založena na selektivním vrstveném inkoustovém tisku třírozměrných předmětů z ultrajemných kovových, keramických, cermetových a kompozitních prášků o d50 pod 10 µm či submikronových prášků se speciálními pojivy pomocí počítače s využitím modelování podle CAD metod z výkresů a digitalizovaných artefaktů. Technologie používá principu ink-jet počítačových tiskáren a tiskových hlav s vysokým rozlišením podle komplexity dílu. Přenos digitální informace z počítače se uskutečňuje ve formátu ".stl" pomocí všech dostupných médií. Integrální součástí technologie je slinování výrobku a jeho infiltrace kovem pro dosažení vysoké pevnosti a téměř 100% hustoty. Při tepelném zpracování dochází k vyhoření pojiva a slinutí kovových prášků na porézní strukturu, která se zpevňuje infiltrací kovu.

Možnosti technologie

Podporu ministerstva obrany získala technologie ProMetal právě kvůli schopnosti okamžité, rychlé a ekonomické výroby kritických náhradních dílů využitelných zbraňových systémů. Jde o již nevyráběné díly, pro něž však existují konstrukční podklady.
Dalším využitím je technika Rapid Prototyping s dodáním prototypu během 24 hodin využitím procesu X1 Manufacturing pro funkční díly a procesu MoldFusion (v partnerství s firmou D-M-E) pro formy a zápustky na zařízení ProMetal RTS-300. Postup je následující: Po zaslání CAD podkladů ve formátu .stl (i .slc nebo .cli) elektronickou poštou zákazník obdrží do 24 hodin nabídku. Po jejím potvrzení proběhne výroba následující den a třetí den obdrží zákazník díl kurýrní službou na kterémkoliv místě v USA.
Ve vlastním provozu Rapid Prototyping a Rapid Manufacturing (Rapid Metal Production) užívá ProMetal prášky ze dvou typů korozivzdorných ocelí, austenitické oceli AISI 316 (05Cr17Ni12Mo3) a martenzitické oceli AISI 420 (20Cr13) k infiltraci bronzu. Rozměrová přesnost výrobků je ±0,13 mm s možností výroby průchozích otvorů průměru do 0, 2 mm. Rychlost 3D nanášení je podle rozlišení 164 - 328 cm3.h-1. Výrobky z oceli 316 mají po infiltraci při 20 °C mez kluzu Rp0,2 407 MPa, tažnost A5 8 % a hustotu 8,10 g.cm-3; výrobky z oceli 420 mají Rp0,2 684 MPa, A5 2,3 % a ? 8,07 g.cm-3.
Pro tyto služby založil ProMetal v říjnu 2002 celosvětovou internetem propojenou síť technických, výrobních a servisních středisek Agile Rapid Production Network neboli ARPNet zatím na 2 místech v USA - v Irwinu v Pennsylvánii a v Bremertonu ve státě Washington. S dokončením sítě počítá v roce 2003 na dalších 9 místech v USA a v dalších 11 místech středisek Extrude Hone v Evropě, Asii a v Brazílii. Nejbližším střediskem, které bude zapojeno do sítě ARPNet, je středisko Extrude Hone v německém Remscheidu.

Speciální programy využití technologie

Spolu s MIT a divizí General Motors Powertrain připravil ProMetal program Advanced Technology Program na výrobu forem na vypěňované polystyrenové modely pro lití tvarově složitých automobilových hliníkových odlitků na "ztracenou pěnu" (lost foam). Technologie zkracuje výrobu forem a náklady na jejich výrobu o 50 %. Při výrobě forem na stroji R10 se dociluje rychlosti nanášení až 4100 cm3.h-1.
ProMetal se rovněž podílí na programu PROFAST (Procurement Readiness Optimization Forging Advanced Systems), řízeném Advanced Technology Institute (ATI), jehož cílem je rychlá a levnější výroba zápustek pro malé série objemového tváření "near net shape" hliníkových slitin řady 2XXX (Al-Cu a Al-Cu-Mg) izotermálním kováním pro letecké aplikace. Zápustky jsou vyráběny z oceli 420 infiltrované 40 % bronzu.
Nejvyráběnějšími díly jsou proto formy pro vstřikování plastů s chladicími kanály, formy pro modely lost-foam, malosériové formy pro tlakové lití hliníku a zápustky pro kování hliníkových slitin.

Zařízení pro Rapid Manufacturing technologií ProMetal

Nejmenším zařízením dodávaným pro technologii 3D Printing je zařízení ProMetal R2 vyrábějící díly do velikosti (d x š x v) 190 x 190 x 150 mm; R4 vyrábí díly rozměrů 400 x 400 x 250 mm a R10 díly velké až 1000 x 500 x 250 mm o hmotnosti až 50 kg. Podle velikosti lze pracovní prostor zařízení využít k současné výrobě až tisíců i neidentických dílů v jednom nanášecím cyklu 48 h. Cena zařízení se pohybuje od 200 000 USD u R2 do 625 000 USD u R10. Pro výrobu se dodávají potřebné směsi prášků z kovových materiálů až po žárupevné slitiny, keramických materiálů a cermetů různého složení s patentovanými systémy pojiv.
Předností procesu je jeho téměř neomezená flexibilita, rychlost a schopnost přímé výroby funkčních dílů z CAD podkladů, výroba dílů s komplikovanou vnější a vnitřní geometrií obtížně vyrobitelných obráběcími procesy při vysoké přesnosti a reprodukovatelnosti výroby.
Reklama
Vydání #7,8
Kód článku: 30706
Datum: 16. 07. 2003
Rubrika: Výroba / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
Prestižní ocenění Zlatá medaile

Výjimečnost nástroje FreeTurn skupiny Ceratizit potvrdila na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu odborná porota prestižního ocenění Zlatá medaile. Ocenění za inovaci ve zpracovatelské technologii bylo společnosti uděleno za inovativní metodu technologie podélného a čelního soustružení, kdy je hrubování, dokončování a obrábění kontur realizováno pomocí jediného nástroje. Společně s progresivní obráběcí metodou High Dynamic Turning zvyšuje nástroj FreeTurn dynamičnost a efektivnost procesu soustružení.

Brousicí centrum pro hospodárnou výrobu

Brousicí centrum UW II F od firmy Saacke v mnoha detailech předčí očekávání svých zákazníků. Z hlediska výkonnosti, velikosti a hmotnosti se řadí mezi již zavedené typy brusek UW I F a UW I D a vytváří tak ideální podmínky pro maximální přidanou hodnotu.

Produktivní vrtání otvorů do hliníku

Výrobci automobilů produkují čím dále více dílů z hliníku s cílem snížit hmotnost vozidel i spotřebu paliva. S ohledem na tuto tendenci je proto jasné, že vzniká poptávka po vrtácích použitelných pro výrobu otvorů ve součástkách z hliníkových slitin. Musí být zároveň schopny zajistit vysokou produktivitu, nízké náklady na otvor, dlouhou a konzistentní životnost, vysokou opakovatelnost i bezpečnost procesů.

Související články
Úspora vedlejších časů

V současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělánV současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělání a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci. í a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Univerzální brusky pro broušení na kulato

Úzké tolerance a obtížně obrobitelné materiály - pro hospodárnou výrobu velmi přesných válcových obrobků vertikálním, vnějším a vnitřním broušením na kulato je zapotřebí pokroková strojní technologie. Společnost Okamoto nabízí široké portfolio řešení, která vyhovují všem požadavkům průmyslové výroby. Příkladem jsou univerzální CNC brusky IGM4VSP a UGM5V, které při broušení na kulato dosahují přesností v řádu mikrometrů.

Automatizovaná upínací technika

Optimalizované technologie a procesy zajišťují ve výrobních firmách stále větší produktivitu. To platí i pro centrické svěráky, které se používají například pro stacionární upínání kulatých a čtvercových obrobků na nejrůznějších obráběcích strojích.

Inovace ve srážení hran velkých ozubených kol

Chamfer Contour Milling skýtá výrobcům velkých ozubených kol pro nákladní automobily flexibilní a hospodárný proces pro jejich stále důležitější operace zkosení hran / odstraňování otřepů.

Nový pohled na moderní CAM programování v praxi

Při své dennodenní praxi se odborníci firmy Grumant u svých zákazníků opakovaně setkávají s tím, že jsou programy připravovány přímo na strojích. Důsledkem toho jsou ztráty strojní kapacity a dále dochází ke ztrátě kontroly nad výrobním procesem z hlediska použitých strategií a řezných podmínek. Ani tam, kde se již používá CAM programování, nemusí být vyhráno. O tom, jak revolučně vidí CAM programování ve firmě Grumant, pojednává tento článek.

Řezné kapaliny zvyšují výkonnost při soustružení závitů

Závity jsou strojně obráběné prvky, se kterými se lze běžně setkat prakticky ve všech průmyslových odvětvích. A přesto, že se soustružnické závitořezné operace využívají už celá desetiletí, stále ještě se daří dosahovat v tomto procesu pokroků, zejména pokud jde o problematické materiály, jako jsou korozivzdorné oceli, žáruvzdorné slitiny (HRSA) nebo titan. Jako příklad lze uvést vývoj soustružnických závitořezných nástrojů, které jsou opatřeny přívodem řezné kapaliny z horní i ze spodní strany, jehož kombinovaná přesnost přináší prodloužení životnosti nástroje a zvýšení kvality závitů a otevírá potenciál pro použití vyšších hodnot řezných parametrů. Tento pozitivní vliv ještě více vyniká při obrábění problematických materiálů.

Nové perspektivy v obrábění titanových draků letounů

Rostoucí využití titanu pro aplikace v leteckém průmyslu je za poslední léta velmi dobře zdokumentováno. Stejně tak se tématem diskuze a zkoumání staly i problémy spojené s efektivním, produktivním a vysoce kvalitním obráběním tohoto oblíbeného materiálu. Každá obrobna chce samozřejmě při frézování titanu optimalizovat výkonnost použité frézy, ale bez vhodných technologií a správného know-how to nemusí být až tak snadné. Díky převratnému objevu se však v současnosti začínají v této oblasti věci měnit.

Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

Chytré měření upínací síly

Společnost Kelch uvede ve 3. čtvrtletí 2018 na trh novou generaci přístroje Safecontrol 4.0. Osvědčený systém měření upínací síly ve vřetenu obráběcího stroje je kompletně přepracován a poskytuje nyní uživatelům prostřednictvím vlastní aplikace maximální flexibilitu. Další výhodou je vysoká spolehlivost a v neposlední řadě moderní ergonomický design a jednoduché ovládání.

Zrod (a znovuzrození) břitové destičky

Prakticky veškeré výrobky z kovů se obrábějí pomocí břitových destiček – ať už se jedná o letecký průmysl, výrobu energetických zařízení, nebo oblast spotřebního zboží. Břitové destičky jsou využívány ve velkém měřítku a pro širokou škálu aplikací, od frézování masivních bloků motorů a tvarového obrábění forem využívaných výrobci sportovní obuvi až po obrábění číselníků. Seznam požadavků na břitové destičky je dlouhý: vysoká odolnost proti opotřebení a dlouhá životnost, vysoké rychlosti úběru kovu a maximální spolehlivost, a to i v náročných podmínkách, jako jsou složité dráhy nástrojů nebo hluboké dutiny, špičková výkonnost při obrábění za sucha i za mokra a vynikající kvalita obrobené plochy při dodržení přísných tolerancí.

Nové nástroje z opotřebovaných nástrojů

Není-li možné nástroje ze slinutého karbidu dále přeostřovat, zbývá většinou pouze jedna možnost – odho-dit je do šrotu. Použití nově vyvinuté metody recyklace však nyní umožňuje tyto opotřebované nástroje využít jako výchozí polotovar pro výrobu nástrojů nových.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit