Az additív gyártás igényli a por szakértőinek szaktudását

Az ipari 3D nyomtatás – más néven additív vagy generatív gyártás – továbbra is gyors ütemben növekszik jelentőségében. Új alkalmazási területek alakulnak ki, az anyagfejlesztés és a folyamatoptimalizálás folyamatosan halad előre. A hozzá használt anyagok közül sok por alakú, és a gyártás, minőségbiztosítás, feldolgozás és logisztika során a por-specialisták szaktudására van szükség. Ezen innovációs fórumuk a por, granulátum és silóanyag vezető vására, a POWTECH, amely idén 2020. szeptember 30. és október 1. között kerül megrendezésre Nürnbergben, különleges kiadásként. A globális COVID-19 hatásokhoz igazított koncepcióval a POWTECH különleges kiadása idén a tudásmegosztásra összpontosít – többek között a 3D-nyomtatás témakörében.

A gyors prototípusgyártás, azaz a bemutató- és működőképes modellek készítése, az additív gyártás eredete. A fő előnye – az összes ciklusidő csökkentése a termékfejlesztéstől a gyártáson át a piacra lépésig – lehetővé tette ennek a technológiának a tömegtermelésbe való bevezetését. A termékek egyedi személyre szabása vagy további funkciók integrálása így rövidebb idő alatt és alacsonyabb költségek mellett valósítható meg. Az additív gyártás kivételes lehetőséget nyújt a vállalatoknak, hogy megkülönböztessék magukat a versenytársaiktól, gyorsabban reagáljanak és környezetbarátabban gyártsanak.

A gyártási módszer már számos iparágban elterjedt. Ez lehetőséget nyit olyan kihívást jelentő területeken, mint az egészségügy, az autóipar és mobilitás vagy a légi- és űrtechnika, valamint tömegpiacokon, mint az életstílus és fogyasztási cikkek vagy a gyártás és ipar. A fókusz mindig az ipari 3D-nyomtatásban való megkülönböztetésen és a jövőképes megmaradáson van.

20 intézet alkot szövetséget a Generatív Gyártásért

A jövőbe mutató gyártástechnológia összetettségének optimalizálása a feladata a németországi Fraunhofer Szövetség „Generatív Gyártás” nevű szervezetének. Ez húsz Fraunhofer-intézetet integrál Németország-szerte, amelyek – a kutatási témákra, mint az anyagok, technológia, mérnöki munka, minőség és szoftver & szimuláció – összpontosítva foglalkoznak az additív gyártás kérdéskörével. Ez lefedi az egész folyamatláncot.

Az anyagkutatás válaszokat ad a jelenlegi kérdésekre az energia, egészségügy, mobilitás, információs és kommunikációs technológiák, valamint az építés és lakhatás területein. A modern könnyűszerkezetes anyagok költséget és energiát takarítanak meg, kerámia mikrobrennőcellák látják el az elektronikus eszközöket, és az új, megújuló nyersanyagokból készült anyagok enyhítik a környezet terhelését. Az additív gyártás területén az szövetség intézetei a következő anyagokra összpontosítanak:

-Fémek – acél, titán és alumínium
- Kerámiák – oxidok, karbidok, szilikátok és bioaktív kerámiák
- Műanyagok – polimerek és termoplasztikus anyagok

A fém-, kerámia- és műanyagporok közvetlenül vagy filamentumokban beépítve kiindulási anyagként szolgálnak a legtöbb additív gyártási eljáráshoz. Morphológiájuk és anyagszerkezetük nemcsak a feldolgozhatóságot befolyásolja a gyártási folyamat során, hanem jelentősen meghatározza a készített alkatrészek tulajdonságait is. Az új, innovatív termékek alapjául, valamint az additív gyártási folyamatok optimalizálására a Fraunhofer Intézet technológiákat alkalmaz a poranyagok a gyártási folyamatokhoz és a termékjellemzőkhöz való igazítására. Ehhez a porokat fizikai gázfázisú lerakással (PVD) vagy atomréteg-lemezeléssel (ALD) vékony réteggel vonják be. A réteganyag felhasználásától függően különböző funkciók érhetők el. Például a réteganyag mikroötvözést szolgálhat fémporok esetében, hogy kritikus anyagjellemzőket (repedékenység, ductilitás stb.) céltudatosan optimalizáljanak. Szintén növelhető a folyékonyság, így akár az erősen agglomerálódó poranyagok is feldolgozhatók. Továbbá beállítható a porok elektromos vezetőképessége – azaz a végtermék – és javítható azok korrózióállósága. A jövőbeni fejlesztések például a vékony keményrétegek lerakására irányulnak, amelyek új lehetőségeket nyitnak az anyagfejlesztésben. Szintén a nagyobb gyártási volumen skálázása a cél, az ipari alkalmazás lehetőségének megteremtése érdekében.

Emellett a Fraunhofer Generatív Gyártás Szövetség személyre szabott anyagokat kínál speciális alkalmazásokhoz, egyes folyamatokhoz és teljes folyamatláncokhoz – beleértve a hagyományos technológiákat is.

POWTECH 2020 Különleges Kiadás: Biztonságos Hálózatépítés

A POWTECH szakvásár ideális környezetet biztosít a folyamatipar szakembereinek és azoknak a mérnököknek, akik az additív vagy generatív gyártás jövőtechnológiájára alapoznak, az információátvitelhez a részecskekutatástól a keverés, szitálás, szűrés és osztályozás fő folyamatlépésein át a poradagolás, tárolás és porlogisztika témaköréig. Emellett a fémporok pormentesítésének megoldásait is bemutatják a POWTECH-en. A idei kiadás különösen a tudásátadásra fókuszál a globális koronavírus-járvány hatásai miatt. A POWTECH különleges kiadásának központi eleme a szakmai fórumok, amelyek a biztonsági előírásokat figyelembe véve két vásárcsarnokban kerülnek megrendezésre. A kísérő szakkiállítás lehetőséget ad minden kiállítónak innovációik hatékony és vonzó bemutatására. Az előre meghatározott standépítési koncepciók és tágas találkozóterek biztosítják a higiéniai és biztonsági előírások betartását. A szakmai program egyes részei a rendezvény után online elérhetők lesznek a résztvevők számára.