Технологический университет Граца (TU Graz) в Австрии разработал новую технологию с использованием светодиодов вместо лазера в качестве источников света для изготовления металлических компоне

Технологический университет Граца (TU Graz) в Австрии разработал новую технологию с использованием светодиодов вместо лазера в качестве источников света для изготовления металлических компонентов с помощью 3D-печати. Исследовательский проект получил название Selective LED-based Melting (SLEDM).

SLEDM использует мощные светодиоды в качестве источника света для плавления металлического порошка для производства 3D-печати. Эта технология аналогична селективной лазерной плавке (SLM) и плавлению электронным лучом (EBM), при которой металлический порошок плавится с помощью лазера или электронного луча и образует компонент слой за слоем. Однако за счет замены источника света на светодиоды проект решает проблемы трудоемкого производства металлических компонентов в больших объемах и последующей обработки.По словам руководителя исследований Франца Хааса из Института производственной инженерии в Техническом университете Граца, светодиоды, используемые для плавления металлического порошка, были специально адаптированы специалистом по освещению Западной Штирии Preworks и оснащены сложной системой линз, с помощью которой диаметр светодиода фокусируется можно легко изменить в пределах от 0,05 до 20 мм в процессе плавления. Это позволяет плавить большие объемы в единицу времени без необходимости обходиться без филигранных внутренних структур, что сокращает время производства компонентов для топливных элементов или медицинской техники, например, в среднем в 20 раз.

Кроме того, эта технология сочетается с недавно спроектированной производственной установкой, которая добавляет компоненты сверху вниз. Таким образом, компонент обнажается, необходимое количество порошка сводится к минимуму, и необходимая постобработка может быть проведена в процессе печати.

Сферы применения и дальнейшие планы

Революционный процесс SLEDM был продемонстрирован в K-Project CAMed Медицинского университета Граца, где в октябре 2019 года была открыта первая лаборатория для медицинской 3D-печати. ​​Этот процесс будет использоваться для производства биорезорбируемых металлических имплантатов, таких как винты из магниевые сплавы, которые используются при переломах костей. Эти имплантаты растворяются в теле после того, как место перелома срастается, поэтому нет необходимости в повторной операции по удалению имплантатов. Более того, технология позволит изготавливать такие имплантаты непосредственно в операционной, поскольку светодиодный свет менее опасен для операции по сравнению с мощным лазерным источником.

Другое целевое применение - производство устойчивых мобильных компонентов, таких как биполярные пластины для топливных элементов или компоненты для аккумуляторных систем. «Мы хотим сделать аддитивное производство с использованием SLEDM экономически жизнеспособным для электронной мобильности и позиционировать SLEDM в этой области исследований на ранней стадии», - сказал Хаас, который на следующем этапе разработки создаст коммерческий прототип этого 3D-принтера для металла: дальнейшие инновации в университетской среде.