Fraunhofer IPT разрабатывает новый метод 3D-печати приводных валов

Этот метод, получивший название Express Wire Coil Cladding (EW2C) (экспресс-обмотка проволокой), был задуман как менее материалоемкая и более рентабельная альтернатива широко используемому процессу токарной обработки, который по своей природе является субтрактивным.

EW2C - это процесс 3D-печати, в котором в качестве сырья используется металлическая проволока и лазер для ее плавки. Хотя EW2C больше всего сопоставим с таким процессом, как WAAM, у него есть некоторые важные отличия: вместо того, чтобы подавать проволоку постоянно по мере необходимости, процесс EW2C предполагает наматывание проволоки (добавленного материала) вокруг существующего вала (подложки) по спирали, а затем ее приваривание с помощью лазера высокой мощности для образования оболочки, которую затем можно обработать для получения качественной поверхности.

Поскольку проволока изначально наматывается под натяжением, она практически не скользит, что, по имеющимся сведениям, улучшает стабильность процесса до 10 раз по сравнению с ранее разработанным в институте процессом лазерного осаждения материала (LMD). Кроме того, команда IPT обнаружила, что этот процесс позволяет сразу наносить толстые слои материала, и смогла успешно использовать проволоку толщиной 0,5–2 мм.

В довершение всего, новый метод позволяет согласовывать циклы поворотов заготовки. В ходе тестирования команда приварила спираль из Inconel 718 высотой 25 мм и толщиной 1,2 мм к стальному валу менее чем за минуту. Отмечается, что подобным образом можно использовать различные комбинации металлов, и тем самым придавать специальные функциональные свойства поверхностям деталей и производить различные геометрические формы.

Исследователи из IPT уже подали заявку на патент для своего нового метода. Далее команда планирует исследовать создание все более сложных объемных элементов с помощью комбинаций спиралей различной длины и современных проволочных материалов, а также оценить пригодность процесса как для сплошных валов, так и для полых тонкостенных труб.