Этапы работы WAAM

Представьте, что вы создаете сложные металлические конструкции слой за слоем, как кулинар, создающий великолепный торт. В этом и заключается суть аддитивного производства с использованием проволочной дуги (Wire Arc Additive Manufacturing).WAAM), революционная технология 3D-печати, которая меняет представление о создании металлических деталей.

Это исчерпывающее руководство погрузит вас в увлекательный мир WAAM и проведет вас по пути от разработки дизайна до конечного напечатанного шедевра. Мы рассмотрим процесс шаг за шагом, исследуем увлекательный мир металлических проводов, совместимых с WAAM, и ответим на все ваши насущные вопросы в понятной и увлекательной форме. Так что пристегните ремни и приготовьтесь удивляться!

Понимание WAAM Рабочий процесс

Прежде всего, необходимо подготовить 3D-модель, которая послужит руководством для процесса WAAM. Эта модель обычно создается с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования (CAD). Представьте себе, что это чертеж для вашего металлического шедевра. Здесь очень важно тщательное внимание к деталям, поскольку любые недостатки модели отразятся на конечной печатной детали.

Далее следует выбор металлической проволоки - строительного блока вашего творения. WAAM предлагает разнообразный выбор металлических проволок, каждая из которых обладает уникальными свойствами. Мы углубимся в этот увлекательный мир в следующем разделе.

Когда 3D-модель и металлическая проволока выбраны, система WAAM выходит на первый план. Эта система состоит из роботизированной руки, устройства подачи проволоки и сварочной горелки. Роботизированная рука с высокой точностью управляет устройством подачи проволоки и сварочной горелкой, тщательно следуя запрограммированному пути, продиктованному 3D-моделью.

Сварочная горелка выполняет тяжелую работу в буквальном смысле. Она пускает сфокусированную дугу энергии, которая расплавляет металлическую проволоку, превращая ее в расплавленный бассейн. Затем этот расплавленный металл наносится слой за слоем, постепенно создавая нужную форму.

Думайте о WAAM как о сложном сварочном аппарате для металла на стероидах. В то время как традиционная сварка соединяет существующие куски металла, WAAM создает совершенно новые структуры с нуля.

При нанесении каждого слоя предыдущий слой остывает и затвердевает, создавая прочное соединение. Такой тщательный послойный подход позволяет создавать сложные геометрические фигуры, которые были бы невозможны при использовании традиционных технологий производства.

Наконец, после завершения процесса печати деталь может подвергнуться постобработке. Это может быть термическая обработка для снятия остаточных напряжений, механическая обработка для достижения точных допусков или обработка поверхности для придания эстетической привлекательности.

Теперь, когда вы ознакомились с основными этапами работы WAAM, давайте изучим разнообразные металлические проволоки, которые вдохнули жизнь в эту технологию.

мир WAAM-Совместимые металлические провода

Выбор металлической проволоки в WAAM существенно влияет на свойства конечного продукта. Как и выбор правильных ингредиентов для рецепта, выбор подходящей проволоки гарантирует, что печатная деталь будет обладать необходимой прочностью, пластичностью и коррозионной стойкостью. Вот обзор некоторых из наиболее часто используемых в WAAM металлических проволок:

Приведенная выше таблица является отправной точкой, но мир металлических проводов, совместимых с WAAM, простирается далеко за пределы этих позиций. Вот некоторые другие заслуживающие внимания варианты:

• Инструментальные стали: К ним относятся такие марки, как AISI H13 и D2, известные своей исключительной износостойкостью и способностью сохранять твердость при повышенных температурах. Области применения включают режущие инструменты, пресс-формы и штампы.
• Магниевые сплавы: Самый легкий конструкционный металл на планете, магний обеспечивает значительное снижение веса в таких областях применения, как аэрокосмическая промышленность и автомобильные компоненты. Однако его восприимчивость к коррозии требует тщательного отбора и методов последующей обработки.
• Тугоплавкие сплавы: Эти металлы с высокой температурой плавления, такие как тантал и молибден, отлично работают в условиях сильного нагрева. Они находят применение в компонентах печей, соплах ракетных двигателей и других высокотемпературных областях.

Помимо основного металла, некоторые WAAM В проволоку добавляют дополнительные элементы для улучшения определенных свойств. Например, в некоторые стальные проволоки может быть добавлена медь для улучшения электропроводности или никель для повышения коррозионной стойкости. Такая универсальность позволяет инженерам подбирать материал в соответствии с конкретными требованиями.

Важно помнить, что не все металлические проволоки одинаково подходят для WAAM. Определенные факторы влияют на пригодность проволоки для этого процесса:

• Свариваемость: Проволока должна плавиться гладко и образовывать прочное соединение с нижележащим слоем.
• Податливость: Диаметр и характеристики поверхности проволоки должны обеспечивать плавную и бесперебойную подачу через устройство подачи проволоки.
• Брызги: Чрезмерное количество брызг - капель расплавленного металла, выбрасываемых во время сварки, - может нарушить точность размеров и качество поверхности напечатанной детали.

Производители металлических проводов играют важную роль в разработке проводов, совместимых с WAAM. Они тщательно контролируют состав, микроструктуру и свойства поверхности, чтобы оптимизировать эти факторы для процесса WAAM.

Преимущества и соображения из WAAM

Теперь, когда вы знакомы с рабочим процессом WAAM и увлекательным миром металлических проволок, давайте рассмотрим преимущества и соображения, связанные с этой технологией.

Преимущества WAAM:

• Свобода дизайна: WAAM позволяет изготавливать сложные геометрические формы, которые невозможны при использовании традиционных методов, таких как литье или механическая обработка. Это открывает двери для инновационных разработок и легких конструкций.
• Универсальность материала: Широкий ассортимент металлических проволок, совместимых с WAAM, позволяет создавать детали с различными свойствами, отвечающие самым разным требованиям.
• Большой объем сборки: Системы WAAM могут работать с большими рабочими пространствами, что делает их пригодными для строительства крупных сооружений. Это особенно выгодно в таких отраслях, как судостроение и строительство.
• Сокращение времени выполнения заказа: По сравнению с традиционными методами производства, WAAM позволяет значительно сократить время выполнения заказа, особенно для сложных деталей.
• Производство в близкой к сетке форме: WAAM производит детали с минимальным количеством отходов материала, что обеспечивает экологические и экономические преимущества.

Соображения по поводу WAAM:

• Отделка поверхности: Несмотря на то, что WAAM позволяет получать поверхности хорошего качества, они могут потребовать дополнительной постобработки для приложений, требующих превосходной отделки.
• Остаточное напряжение: Процесс послойного напыления может привести к появлению остаточных напряжений в детали. Термическая обработка может помочь смягчить эту проблему.
• Пористость: Минимизация пористости - небольших воздушных карманов внутри металла - имеет решающее значение для достижения оптимальных механических свойств. Для этого необходим тщательный контроль процесса.
• Стоимость: Первоначальные инвестиционные затраты на WAAM систем может быть выше по сравнению с некоторыми традиционными методами. Однако преимущества в свободе проектирования, сроках изготовления и использовании материалов могут компенсировать эти затраты в долгосрочной перспективе.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Здесь представлены некоторые часто задаваемые вопросы о WAAM, представленные в виде четкой и лаконичной таблицы:

Мы надеемся, что это исчерпывающее руководство поможет вам получить полное представление о WAAM, принципах ее работы, мире совместимых с WAAM металлических проволок и ключевых аспектах, связанных с этой революционной технологией. Поскольку WAAM продолжает развиваться, она обладает огромным потенциалом для революционного изменения методов проектирования, конструирования и производства металлических деталей.

узнать больше о процессах 3D-печати