Fraunhofer, MacLean-Fogg и Toyota разрабатывают крупномасштабную систему 3D-печати для автомобильных литьевых форм

Институт лазерных технологий Фраунгофера (ILT) совместно с производителем порошков MacLean-Fogg и компанией Toyota разработали решение для 3D-печати для изготовления крупногабаритных литьевых форм, используемых в автомобильной промышленности. Это сотрудничество учитывает переход автомобильной промышленности к меньшему количеству более сложных структурных компонентов, требующих более крупных и прочных литейных инструментов, а также более коротких сроков разработки.

Проект основан на установке портального типа для лазерной плавки порошковых материалов методом плавления лазерным лучом (PBF-LB/M) с масштабируемым рабочим объёмом 1000 x 800 x 350 мм³. Система оснащена подвижной технологической головкой, системой локального управления защитным газом и нагреваемым модулем подложки, температура которого достигает 200 °C для минимизации температурных градиентов в процессе производства. Такая конструкция позволяет линейно масштабировать рабочий объём, поддерживая при этом стабильные условия процесса.

Предыдущие попытки 3D-печати крупных форм для литья под давлением столкнулись с двумя основными препятствиями: недостаточным объёмом печати на обычных машинах и ограничениями, связанными с традиционными инструментальными сталями. Крупногабаритные детали объёмом более 20 000 см³ обычно подвергались растрескиванию, термической деформации и снижению механических свойств как в процессе печати, так и в процессе последующей термообработки.

«Чтобы преодолеть эти ограничения, нам необходимо новое поколение станков и материалов, специально адаптированных к требованиям крупноформатных инструментов HPDC», — объясняет Никлас Претч, руководитель группы LPBF Process Technology в Fraunhofer ILT. «Именно это сочетание и стало предметом последних изменений, которые мы внедрили».

В проекте используется сталь L-40 компании MacLean-Fogg, разработанная специально для аддитивного производства. Этот материал демонстрирует меньшую склонность к растрескиванию по сравнению с традиционными инструментальными сталями и достигает твёрдости 48 HRC, прочности на разрыв 1420 МПа и ударной вязкости с надрезом более 60 Дж в состоянии после изготовления. «Ключ к успеху кроется в материале L-40 компании MacLean-Fogg, разработанном в соответствии с требованиями PBF-LB/M», — комментирует Претч.

Система успешно изготовила инструментальную вставку объёмом более 20 000 см³ и размерами 515 x 485 x 206 мм³. Технология позволяет создавать сложные внутренние охлаждающие структуры, которые невозможно изготовить традиционными методами, что потенциально увеличивает срок службы инструмента по сравнению с традиционными пресс-формами.

Источник: ilt.fraunhofer.de

По вопросам 3d печати, 3d сканированию, обучению в Краснодаре писать сюда:

телеграм — https://t.me/fidller

почта — shope@fidller.com

все о кино тут — https://news.fidller.com
наш магазин — https://fidller.com
мы в телеграм — https://t.me/fidller_com
группа 3д печати — https://vk.com/3d_krd_123
https://t.me/pechat3dkrd
https://rutube.ru/channel/23475108/