Renishaw и Metalpine разрабатывают долговечные детали, изготавливаемые методом аддитивного производства, для суровых морских условий

Компания Renishaw сотрудничает с австрийским производителем высококачественных металлических порошков Metalpine для разработки решений в области аддитивного производства для применения в морской отрасли. Целью партнерства является создание порошков из медно-никелевого сплава, CuNi, для аддитивного производства, что позволит крупному европейскому военно-морскому флоту производить запасные части собственными силами с использованием системы Renishaw RenAM 500Q Flex. Эксплуатация в соленой воде создает определенные трудности для военно-морских операций, поскольку гидравлические компоненты и другие важные детали подвергаются ускоренному износу и коррозии. Вместо того, чтобы полагаться на разветвленные цепочки поставок, руководство военно-морских сил решило самостоятельно изготавливать запасные части методом аддитивного производства, выбрав порошковые детали из сплава CuNi, изготовленные на системе Renishaw RenAM 500Q Flex.

Порошки CuNi, созданные из смеси меди и никеля, образуют защитный слой на поверхности компонентов, предотвращая их деградацию. Это делает их очень прочными в сложных морских условиях, где детали постоянно подвергаются воздействию влаги и морской среды.

Инженеры из компаний Renishaw и Metalpine объединили усилия для разработки параметров процесса, адаптированных для двух конкретных медно-никелевых сплавов. Это CuNi 10, представляющий собой комбинацию 10 процентов никеля и 90 процентов меди, и CuNi 30, содержащего 30 процентов никеля и 70 процентов меди.

Компания Metalpine использует стабильный и исключительно эффективный процесс для производства высококачественных металлических порошков, в которых частицы обладают высокой сферичностью и не имеют пор.

Поэтому разработка и производство новых порошков для нас не представляет сложности, — пояснил Геральд Пёлльманн, генеральный директор компании Metalpine. Сотрудничество с инженерами по аддитивному производству в компании Renishaw стало для меня замечательным опытом.

Команда оперативно поделилась результатами своих испытаний наших порошков в ходе квалификационного процесса, что позволило нам создать и поставить порошки, идеально подходящие для конкретного применения.

Эти порошки использовались в системе аддитивного производства RenAM 500Q Flex, усовершенствованной системе для обработки металлов, разработанной для научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, а также для предсерийного производства.

Благодаря системе подачи порошка с открытым контуром этот станок обеспечивает эффективную и быструю замену порошка, что делает агрегат подходящим для разработки и оптимизации свойств материалов, конструкции деталей и параметров процесса.

Благодаря же установленному аксессуару для уменьшения объема построения проверку материала можно проводить всего с 0,25 литрами порошка, при тех же условиях обработки и оптике, что и в полномасштабной производственной системе. Металлические порошки, содержащие медь, сложно обрабатывать с помощью аддитивных технологий.

Сплав CuNi 10, это высокоотражающий материал, устойчивый к лазерной энергии, тогда как CuNi 30 благодаря более высокому содержанию никеля легче поддается обработке, пояснил Алекс Гарсия, инженер по проектированию и применению аддитивных технологий в компании Renishaw.

Используя передовую технологию лазерного плавления Renishaw, мы провели обширные эксперименты для уточнения параметров подводимой энергии. Мы отрегулировали мощность, скорость сканирования и расстояние между штрихами принтера RenAM 500Q Flex, чтобы оптимизировать процесс производства с использованием этих материалов.

Благодаря этим точно заданным параметрам нам удалось преодолеть сложности, связанные с материалом, обеспечив высокое качество и долговечность деталей, способных выдерживать суровые условия морской среды.

Эта оптимизация не только повышает прочность и долговечность деталей, но и обеспечивает стабильные результаты, позволяя военно-морскому заказчику производить детали, надежно работающие в сложных условиях.