Vorteile der laseradditiven Fertigung

Apropos additive Fertigung: Einige Leute haben vielleicht noch nie davon gehört, aber wenn es um den anderen Namen geht: 3D-Druck, dann weiß niemand Bescheid.
Tatsächlich beschreibt der Name „additive Fertigung“ die Natur dieser Verarbeitungsmethode besser. Man kann sagen, dass sich die Menschen von der Antike bis zur Gegenwart große Mühe gegeben haben, um den Zweck der „Verarbeitung primitiver Materialien in die von uns benötigten Formen“ zu verwirklichen. Von der Steinzeit, beim Hacken von Holz zu Speeren, vom Hacken von Stein zu Äxten, über das spätere Drehen, Fräsen, Bohren, Anfasen bis hin zur elektrochemischen, chemischen Hochtemperaturbearbeitung ist der Prozess zwar fortgeschritten, aber die Idee ist immer noch dieselbe , durch eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Verarbeitung von Materialien als Ganzes eines bestimmten Teils der Ablösung oder Zersetzung.
Der Grund, warum die additive Fertigung als bahnbrechende Technologie bezeichnet wird, liegt darin, dass sie eher dem Prozess des „Bauens von Blöcken“ ähnelt, bei dem pulverförmige Materialien als Rohstoffe verwendet werden, indem Schicht für Schicht gedruckt wird, um das benötigte Objekt zu konstruieren. Wenn die traditionelle Verarbeitungstechnologie „Subtraktion“ ist, kann man die additive Fertigung als „Addition“ bezeichnen. Das eine ist „von etwas zu nichts“ und das andere ist „von nichts zu etwas“, was eine revolutionäre Veränderung im Denken der industriellen Produktion darstellt.
Man kann sagen, dass die Flexibilität und Vielseitigkeit von Lasern und der hohe Freiheitsgrad der additiven Fertigung eine himmlische Kombination sind. Bei der selektiven Laserschmelzabscheidung (Selective Laser Melting Deposition, SLM) kann der Laser zu einer leistungsstarken, hochwertigen Wärmequelle für die additive Fertigung werden, unabhängig davon, ob es sich um Metall, Kunststoffe, Keramik und andere Materialien handelt, die durch den Laser geschmolzen werden können und schichtweises Stapelformen und letztendlich die Bildung der gewünschten 3D-Struktur. Die andere lichthärtende Formtechnologie (Stereolithographiegerät, SLA) besteht darin, durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht oder Laserstrahl flüssiges, lichtempfindliches Harz zu formen. Vom Punkt zur Linie und von der Linie zur Fläche entsteht die gewünschte dreidimensionale Struktur.
Teile für die additive Laserfertigung mit feiner Struktur und hervorragender Leistung werden häufig in der Luft- und Raumfahrt, der Automobil- und Schifffahrtsbranche, der Medizin und im Gesundheitswesen sowie in anderen Branchen eingesetzt, die eine hohe Präzision und Leistung der Produkte erfordern. Dies ist auf folgende Vorteile der laseradditiven Fertigung gegenüber herkömmlichen Bearbeitungsarten zurückzuführen:
01 Effektpräzision
Da die additive Fertigung durch schichtweises Stapeln aufgebaut wird, können Sie die erforderliche Geometrie im Voraus in der Software entwerfen. Bei der Bearbeitung kann die Idee der „Subtraktion“ für die detaillierte Struktur des Werkstücks oder die Struktur des Hohlraums möglicherweise nicht weiterhelfen (obwohl es mittlerweile auch Laser-Innengravurtechnologie gibt, die jedoch normalerweise nur für transparente Materialien gilt). Einschränkungen). Aber bei der additiven Fertigung kann auch die feinste Struktur vom Ende des „Sands zum Turm“ begonnen werden, um den Bearbeitungseffekt zu erzielen.
02 Kann gleichzeitig angepasst und verallgemeinert werden
Die additive Fertigungstechnologie selbst ist äußerst flexibel und kann an spezifische Anforderungen angepasst werden. In der medizinischen Szene müssen beispielsweise Zahnpatienten eine Prothese individuell anpassen. Allgemeine Produkte können nicht perfekt an den Fall angepasst werden, um verwandte Produkte herzustellen. Für Großgeräte hat die Northwestern Polytechnical University auch das laseradditive Fertigungsverfahren genutzt, um Flügelrippen aus TC4-Legierung mit einer Länge von mehr als 3 Metern für den COMAC C919 herzustellen. Additive Fertigungsdaten werden durch Software unterstützt, die eine perfekte Nachbildung der Geometrie, Größe und Struktur eines Objekts unter kontrollierten Verarbeitungsbedingungen ermöglicht.
03 Hohe Materialausnutzung
Additive Fertigung ist wirklich eine „verlustfreie Verarbeitung“. Im herkömmlichen Sinne der Bearbeitung bedeutet der Prozess der „Subtraktion“, dass beim Schneiden, Drehen und Gravieren zwangsläufig eine gewisse Menge Abfall entsteht. Die additive Fertigungstechnologie verarbeitet Materialien direkt nach Bedarf und kann theoretisch erkennen, wie viel Material für die Vorbereitung benötigt wird, wodurch die Abfallerzeugung reduziert wird. Obwohl die aktuellen Kosten der additiven Verarbeitung nicht ignoriert werden können, wird die „zerstörungsfreie Verarbeitung“ der zukünftige Entwicklungstrend sein.
Man sagt, die additive Laserfertigung sei gut, aber wo ist am Ende gut?

Im Jahr 2022 ist der Anteil der additiven Fertigung an den drei größten Branchen, nämlich Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und Automobilindustrie. Wie Sie sehen, weist die derzeitige additive Fertigung hinsichtlich der Kosten immer noch einige Einschränkungen auf, die sie für die Förderung in Branchen ungeeignet machen, die nicht über ausreichend hohe Gewinnspannen verfügen. Anstelle einer neuen Bearbeitungsmethode bietet die additive Fertigung eine Art „Denken“ mit erweitertem Mehrwert für die Fertigungsindustrie. Die perfekte Integration von Lasertechnologie und additiver Bearbeitung wird sich nicht nur auf die aktuellen SLM-, SLA- und anderen Bearbeitungstechniken beschränken, sondern birgt auch das Potenzial, weitere Prozessmodi auf dem Weg der „Addition“ zu erschließen.