Presentato il pallone stampato in 3D in lega di titanio-a supporto della tecnologia-Free Forming

Una cavità di superficie curva-standardlega di titanioil pallone da calcio è fabbricato integralmente tramite SLM (Selective Laser Melting) con supporto completo-stampa senza supporto, superando la sfida di lunga data delle strutture sporgenti nella stampa 3D in metallo. Più che una semplice mostra tecnologica, rappresenta una pietra miliare industriale della produzione senza supporto-, segnando una nuova era per la produzione additiva in metallo libera dai vincoli di supporto.

 

 

Una regola universale governa la stampa 3D tradizionale dei metalli SLM: è necessario aggiungere supporti per superfici curve e strutture cave con un angolo di sporgenza inferiore a 45 gradi. Questi supporti funzionano per condurre il calore, prevenire il collasso del bagno di fusione, mitigare lo stress termico e limitare la deformazione del pezzo. Una sfera presenta superfici curve continuamente variabili con angoli di sporgenza che vanno gradualmente da 90 gradi fino a 0 gradi, creando estese zone sporgenti con angoli bassi-che pongono estreme difficoltà di formazione.

 

Nei precedenti tentativi di fabbricare palloni cavi in ​​lega di titanio, erano necessari numerosi supporti interni, con conseguenti notevoli inconvenienti:

 

• I supporti interni sono difficili da rimuovere e il loro distacco spesso graffia la superficie sferica e innesca microfessurazioni;
• La concentrazione delle sollecitazioni si verifica nei punti di collegamento del supporto, indebolendo la resistenza meccanica delle parti; inoltre, i supporti consumano enormi quantità di polvere, prolungano i cicli produttivi e fanno lievitare i costi;
• La progettazione deve adattarsi ai layout di supporto, limitando fortemente la libertà creativa. I componenti cavi rotanti completamente curvi sono rimasti a lungo un importante ostacolo tecnico nella produzione additiva dei metalli.

 

 

Il successo della produzione di prova del pallone da calcio in lega di titanio stampato-in 3D-senza supporto infrange le tradizionali regole di formatura. Il team di ricerca e sviluppo ha adottato una serie completa di processi tra cui la scansione laser adattiva, la regolazione dinamica dell'energia a zone, il controllo del bilancio termico del bagno di fusione e l'ottimizzazione della diffusione delle polveri. Ciò consente la formatura diretta di superfici curve con angoli che vanno da 0 gradi a 90 gradi in un unico pezzo senza alcun supporto, ottenendo tracce di fusione uniformi sulla sfera cava ed eliminando difetti come collasso, formazione di sfere e deformazione.

 

La lega di titanio è caratterizzata da una scarsa conduttività termica e genera un forte stress termico durante la stampa, lasciando un margine di errore estremamente ristretto per la formazione del supporto-libero-; i suoi requisiti di processo superano di gran lunga quelli dell'acciaio inossidabile e della lega di alluminio. La riuscita della formazione di questo pallone cavo verifica l'affidabilità e la fattibilità del sistema di processo senza supporto-, risolvendo la sfida tecnica fondamentale della produzione di superfici curve continue ad angolo basso- senza supporti.

 

 

Questa innovazione dirompente rinnova i flussi di lavoro convenzionali della stampa 3D in metallo, offrendo-aggiornamenti a tutto tondo in termini di costi, efficienza, qualità del prodotto e libertà di progettazione con notevole valore industriale:

 

1.Costi inferiori, maggiore efficienza e ridotto consumo di materie prime

L’eliminazione della fabbricazione del supporto aumenta il tasso di utilizzo della polvere di lega di titanio. Riduce inoltre i tempi di stampa e post-elaborazione eliminando la modellazione del supporto e le procedure interne di rimozione del supporto, riducendo così il consumo di manodopera e attrezzature.

 

2.Migliore qualità del prodotto finito

Senza superfici di contatto lasciate dai supporti, la finitura superficiale diventa meno impegnativa. La tecnologia previene graffi, microfessurazioni e concentrazioni di stress indotte dalla rimozione del supporto, migliorando le prestazioni meccaniche e la durata dei componenti.

 

Libertà di progettazione illimitata

DI progetti non devono più provvedere ai layout di supporto. È possibile produrre superfici curve continue, cavità interne complesse e strutture cave chiuse, rimuovendo le barriere di processo per l'ottimizzazione della topologia e il design bionico leggero.

 

 

Molti si chiedono come un semplice modello di calcio possa rappresentare una rivoluzione produttiva. La risposta sta nelle caratteristiche strutturali condivise. Essendo un componente chiuso con curvatura continuamente variabile, il pallone in lega di titanio condivide somiglianze strutturali con recipienti a pressione sferici aerospaziali, volute di motori, impianti medici bionici, condutture di fluidi, involucri di apparecchiature leggere e prodotti culturali e creativi. Il supporto stabile-la formazione libera delle sfere fa sì che questo processo possa essere replicato per un'ampia gamma di corpi rotanti e parti curve complesse.

 

In passato, molti-componenti curvi ad alte prestazioni erano costretti ad adottare geometrie semplificate o a dividere la produzione a causa delle limitazioni del supporto e il successivo assemblaggio introduceva rischi di tenuta e aumentava il peso complessivo. Sfruttando la tecnologia-senza supporto, è possibile produrre involucri complessi in un'unica fase di formatura a forma quasi-netta-, migliorando contemporaneamente l'integrità strutturale, l'ermeticità e le prestazioni di leggerezza. Per la lega di titanio Gr5 ampiamente utilizzata nei settori aerospaziale e medico, questa tecnologia risolve un collo di bottiglia critico che limita la produzione di massa di componenti di fascia alta-.

 

 

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