Dodruk addytywny wymaga wiedzy specjalistów od proszków

Przemysłowy druk 3D – zwany także produkcją addytywną lub generatywną – zyskuje na znaczeniu w szybkim tempie. Powstają nowe obszary zastosowań, rozwijają się badania nad materiałami i procesami, które stale się udoskonalają. Wiele materiałów wykorzystywanych w tym celu ma postać proszku i wymaga od specjalistów od proszków wiedzy w zakresie produkcji, zapewnienia jakości, przetwarzania oraz logistyki. Ich forum innowacji stanowi wiodąca wystawa proszków, granulatu i materiałów sypkich POWTECH, która w tym roku odbędzie się od 30 września do 1 października 2020 roku jako edycja specjalna w Norymberdze. Z dostosowaną koncepcją w związku z globalnym wpływem COVID-19, edycja specjalna POWTECH skupia się w tym roku na transferze wiedzy – między innymi na temat druku 3D.

Rapid Prototyping, czyli budowa modeli poglądowych i funkcjonalnych, stanowił początek produkcji addytywnej. Kluczową zaletą – skróceniem wszystkich cykli od rozwoju produktu, przez produkcję, aż po wprowadzenie na rynek – ta technologia zyskała możliwość wejścia do produkcji seryjnej. Bezproblemowa personalizacja produktów czy też integracja dodatkowych funkcji odbywa się w krótszym czasie i przy niższych kosztach. Produkcja addytywna daje przedsiębiorstwom wyjątkową możliwość wyróżnienia się na tle konkurencji, szybszego działania i bardziej oszczędnego wykorzystywania zasobów.

Metoda ta zyskała już szerokie zastosowanie w wielu branżach. Otwiera ona nowe możliwości zarówno dla wymagających dziedzin, takich jak opieka zdrowotna, motoryzacja i mobilność czy lotnictwo i kosmonautyka, jak i dla masowych rynków, takich jak styl życia i dobra konsumpcyjne czy produkcja przemysłowa. W centrum uwagi zawsze jest wyróżnianie się poprzez przemysłowy druk 3D i pozostanie przyszłościowym.

20 instytutów tworzy sojusz dla produkcji generatywnej

Złożoność tej przyszłościowej technologii produkcji wymaga jej optymalnego powiązania, co jest zadaniem utworzonego w tym celu sojuszu Fraunhofer – „Generative Manufacturing”. Integruje on dwadzieścia niemieckich instytutów Fraunhofer, które skupiają się na badaniach nad materiałami, technologiami, inżynierią, jakością oraz oprogramowaniem i symulacją, zajmując się tematyką produkcji addytywnej. Tworzą one pełny łańcuch procesów.

Badania nad materiałami dostarczają odpowiedzi na aktualne pytania w dziedzinach energii, zdrowia, mobilności, technologii informacyjnych i komunikacyjnych, a także w budownictwie i mieszkalnictwie. Nowoczesne lekkie materiały oszczędzają koszty i energię, ceramiczne mikroogniwa zasilają urządzenia elektroniczne, a nowe materiały pochodzące z odnawialnych surowców odciążają środowisko. W obszarze produkcji addytywnej instytuty sojuszu koncentrują się na następujących materiałach:

-Metale – stali, tytan i aluminium
- Ceramiki – tlenki, węgliki, krzemiany i bioaktywne ceramiki
- Tworzywa sztuczne – polimery i materiały termoplastyczne

Metalowe, ceramiczne i polimerowe proszki służą bezpośrednio lub w formie filamentów jako surowce do większości metod produkcji addytywnej. Ich morfologia i skład chemiczny wpływają nie tylko na przetwarzalność podczas procesu, ale także na właściwości końcowych elementów. Fraunhofer wykorzystuje technologie dostosowania materiałów proszkowych do procesów produkcyjnych i właściwości wyrobów, stosując m.in. fizyczne osadzanie w fazie gazowej (PVD) lub osadzanie warstw atomowych (ALD), pokrywając proszki cienką warstwą. W zależności od użytego materiału warstwowego można osiągnąć różne funkcje, np. mikrolegowanie proszków metalowych w celu optymalizacji krytycznych właściwości materiału (np. skłonność do pękania, plastyczność). Można także znacząco zwiększyć płynność, co pozwala na przetwarzanie proszków silnie aglomerujących się. Ponadto można regulować przewodność elektryczną proszków – a tym samym końcowego elementu – oraz poprawiać ich odporność na korozję. Przyszłe kierunki rozwoju obejmują np. osadzanie cienkich warstw twardych materiałów, które otwierają nowe możliwości rozwoju materiałów. Również istotne jest skalowanie produkcji do większych wolumenów, aby umożliwić wdrożenie przemysłowe.

Sojusz Fraunhofer Generative Manufacturing oferuje również materiały dostosowane indywidualnie do specjalnych zastosowań, pojedynczych procesów oraz całych łańcuchów technologicznych – także z uwzględnieniem konwencjonalnych technologii.

POWTECH 2020 Edycja specjalna: Bezpieczne sieciowanie

Wystawa POWTECH stanowi idealne środowisko dla specjalistów z przemysłu procesowego oraz inżynierów, którzy stawiają na przyszłościową technologię produkcji addytywnej i generatywnej. Oferuje ona transfer wiedzy od analizy cząstek, przez kluczowe etapy procesu, takie jak mieszanie, przesiewanie, oddzielanie i klasyfikacja, aż po tematy związane z dozowaniem proszków, magazynowaniem i logistyką proszków. Na wystawie prezentowane są także rozwiązania do odkurzania proszków metalowych. Tegoroczna edycja, w związku z globalnym wpływem pandemii koronawirusa, skupia się szczególnie na przekazywaniu wiedzy. Serce edycji specjalnej POWTECH stanowią fora tematyczne, które realizowane są w dwóch halach targowych z zachowaniem wszelkich wymogów bezpieczeństwa. Towarzyszące wystawy towarzyszące umożliwiają wszystkim wystawcom efektywną i atrakcyjną prezentację innowacji. Gotowe koncepcje stoisk i przestronne strefy spotkań zapewniają przestrzeganie wszystkich zasad higieny i bezpieczeństwa. Część programu branżowego będzie dostępna online dla uczestników po wydarzeniu.