Стремление к оптимизации металлической 3D-печати движется со скоростью света в Великобритании. Diamond Light Source (Алмазный источник света) в Оксфордшире планирует помочь RollsRoyce в улучшении качества аддитивного производства деталей.
Необходимость в рентгеновском синхротроне
AMAZE – консорциум из 26 европейских институтов из академических кругов в области промышленности. Он активно сотрудничает с Национальным институтом синхротронной науки в Харвелле (Оксфордшир) для наблюдения за высокими энергетическими условиями 3D-печати металлом. Рентгеновская технология синхротрона позволяет RollsRoyce и AMAZE анализировать закономерность и однородность слоев металла, расплавляемого лазерами.
Для производства в аэрокосмической промышленности RollsRoyce успешно применяет трехмерную печать уже почти десятилетие. Один из наиболее используемых методов – лазерная наплавка (DED). В данном случае используется металлический порошок, который сплавляется лазером в условиях инертного газа. Сам порошок медленно высвобождается и осаждается из экструдера. Такая технология полезна в процессе производства лопастных дисков.
Как все происходит?
Чтобы лучше понять металлическую печать и реакции частиц внутри камеры, рентгеновский синхротрон выдает замедленное изображение и анализирует процесс со скоростью 10000 кадров в секунду. Это делается путем циркуляции электронов вокруг накопительного кольца. Скорость их вращения близка к скорости света, что дает свет в десять миллиардов раз ярче солнечных лучей.
Применение данного метода помогает ученым проанализировать однородность и закономерность наслоения металлического порошка; определив, когда и почему появляются неровности и дефекты, происходят флуктуации поверхности. Данные, которые могут быть собраны во время анализа синхротронного сканирования, занимают около 5 терабайт.
Долгосрочная цель проекта — использовать этот огромный объем полученной информации для создания замкнутой системы, где 3D-принтер автоматически исправляет ошибки, избегая сбоев в работе компонентов.