Fraunhofer ILT. käivitas uue LPBF (Laser Powder Bed Fusion) eelsoojenduskontseptsiooni, kasutades VCSEL-i (vertikaalset õõnsust pinda emiteerivat laserit), lisaaineid tootvaid materjale ja täiustatud tarkvara LPBF-protsesside täpsete kulude ja ehitusaja arvutamiseks.
Saksamaal asuval Fraunhoferi instituudil on ülemaailmne maine, mis keskendub optikale ja laseritehnoloogiale. Alates uute laserkiireallikate ja -komponentide väljatöötamisest kuni tööstusliku lasertöötluseni on instituut hiljuti välja pakkunud uuenduslikke lahendusi.
Kuni 2,5 kW, töötlustasandi eelsoojendus, sõltumata üldisest kõrgusest
Väljatöötamisel on otsene protsessikihi eelsoojendus, mis on tänapäeva&# 39 eelsoojenduse kontseptsiooni ideaalne asendaja. Uut kontseptsiooni töötatakse välja osana teaduspargi digitaalse fotoonika tootmisest DPP. Selle otsese protsessikihi eelsoojendustehnoloogia kõige olulisem aspekt on vertikaalset pinda emiteeriva laseri (VCSEL) integreerimine PBF-i labori seadistustesse. Uues kuumutusprotsessis kasutatakse kuut vertikaalset õõnsuspinda emiteerivat laservarda (VCSEL), millest igaüks on 400 W, ja mis on paigaldatud töötlusruumi. Kiirgades 808 nm infrapunakiirgust, saab massiivi abil seadet ehitusprotsessi käigus ülevalt kuumutada sadade Celsiuse kraadideni. Tulbasid saab juhtida individuaalselt, võimaldades erinevate režiimide järjestust, ja kasutades infrapunakaameraid kütteprotsessi jälgimiseks.
VCSEL-küttetehnoloogia testimiseks valmistas projektiinsener osa. Aruannete kohaselt vähenes detaili deformatsioon oluliselt ja osa kuumutati temperatuurini 500 ° C. VCSEL-kütte kasutamine vähendas termilist gradienti ja laiendas sisemist pinget, et oleks võimalik toota kõrgemaid komponente, minimeerides samas deformatsiooni või pragunemise ohtu.
Uus meetod pakub ka võimalusi spetsiaalselt raskesti töödeldavate materjalide valmistamiseks. Projektiinsenerid loodavad lähitulevikus hakata testimiseks kasutama titaanalumiiniumühendeid. Selle materjali jaoks kasutatakse komponendi kuumutamiseks umbes 900 ° C-ni VCSEL-meetodit. Titaanaluminiide kasutatakse tavaliselt turbotootjate komponentides, näiteks turbolaadurite kuuma gaasi osas. Lisaks turbomahutile on protsess avanud uusi potentsiaalseid rakendusi ka teistes tööstusvaldkondades, kus AM-protsessis tuleb vähendada termiliselt põhjustatud pinget.