Nieuwe methode verhelpt problemen bij 3D-metalen printen en verbetert productie in belangrijke industrieën

AmsterdamIngenieurs van de Universiteit van Wisconsin-Madison hebben een innovatieve methode ontwikkeld om drie veelvoorkomende problemen met 3D-geprinte metalen onderdelen tegelijkertijd op te lossen. Onder leiding van Associate Professor Lianyi Chen biedt deze aanpak een oplossing voor de langdurige uitdagingen bij het maken van sterke en betrouwbare metalen stukken via een proces genaamd laser powder bed fusion (LPBF).

Dit onderzoek is van groot belang omdat het verschillende sectoren kan verbeteren, zoals de lucht- en ruimtevaart, de medische en de energiesector. Deze gebieden hebben behoefte aan onderdelen met hoge precisie en sterkte, maar de conventionele 3D-printtechnieken kunnen problemen veroorzaken. De voornaamste problemen zijn:

Titel: Verbeterde 3D-printtechnieken bieden oplossing voor precisie- en sterkte-uitdagingen in industrieën

• Poriën, of "holtes," die structuren kunnen verzwakken
• Ruwe oppervlakken die de aerodynamica en pasvorm kunnen beïnvloeden
• Grote spatten die zorgen voor inconsistenties in het materiaal

Onderzoekers ontdekken innovatieve oplossing met ringvormige laserstraal

Lees ook:

Vandaag · 02:01

CO2-opvang vernieuwd: hittebestendig metaal-organisch raamwerk maakt industrie schoner en efficiënter

Het onderzoeksteam heeft met behulp van een ringvormige laserstraal van nLight een manier gevonden om enkele problemen gezamenlijk op te lossen. Deze unieke straal werkt samen met live-experimenten bij de Advanced Photon Source om het proces te verbeteren. Dankzij de ringvorm kan de straal dieper in materialen doordringen, wat de stabiliteit vergroot en het mogelijk maakt om dikkere lagen aan te brengen zonder concessies te doen aan de kwaliteit.

Deze innovatie is cruciaal omdat het voortdurende problemen oplost en de efficiëntie in de productie verbetert. Door gebruik te maken van hoogwaardige röntgenbeeldvorming, theoretische analyses en simulaties hebben onderzoekers het productieproces geoptimaliseerd. Met deze inzichten kunnen bedrijven sneller hoogwaardige onderdelen produceren, wat mogelijk de manier verandert waarop essentiële componenten worden vervaardigd.

Deze vooruitgang is cruciaal voor sectoren die complexe vormen en gedetailleerde ontwerpen vereisen. Het produceren van onderdelen zonder fouten maakt 3D-printen betrouwbaarder voor essentiële toepassingen. Dit kan ertoe leiden dat meer bedrijven en industrieën beginnen met het gebruik van LPBF.

Organisaties zoals de National Science Foundation en de Wisconsin Alumni Research Foundation ondersteunen de vooruitgang van deze technologie. Dit kan leiden tot nieuwe normen in de 3D-printing. Door de samenwerking tussen onderzoekers en bedrijven ontstaat er potentieel voor innovaties die onze verwachtingen van additive manufacturing kunnen veranderen. Deze vooruitgang verbetert de kwaliteit van de productie en versterkt het vertrouwen in het gebruik van 3D-printing voor belangrijke en complexe productieopdrachten.