Farsoon представляет FS621M-Cu: систему аддитивного производства медных сплавов большого формата

Farsoon Technologies, ведущий китайский производитель 3D-принтеров, представил FS621M-Cu – платформу для аддитивного производства металла большого формата, специально разработанную для меди и медных сплавов. Благодаря интеграции передовой лазерной технологии с индивидуальным управлением процессом, эта система разработана для удовлетворения растущего спроса новаторов в аэрокосмической отрасли на надежную крупномасштабную печать высокопроизводительных медных компонентов.

Медные сплавы незаменимы в аэрокосмической отрасли благодаря своей превосходной тепло- и электропроводности, коррозионной стойкости и пластичности. Однако их высокая отражательная способность для лазеров ближнего инфракрасного диапазона традиционно ограничивала их использование в 3D-печати. Чтобы решить эти проблемы, FS621M-Cu оснащен антибликовыми покрытиями камеры, интеллектуальной системой управления температурой и мощными лазерами мощностью 1000 Вт в сочетании с индивидуально подобранными параметрами процесса, что обеспечивает стабильную, эффективную и точную печать медных сплавов.

         
    
        FS621M-Cu базируется на установленной платформе компании FS621M, имеющей объем печати 620x620x1100 мм. Она оснащена четырьмя итербиевыми волоконными лазерами мощностью 1000 Вт, работающими в диапазоне 1060–1080 нм, что обеспечивает стабильную и длительную печать высокоотражающих материалов, таких как медь-хром-цирконий (CuCrZr). Система открывает путь к производству больших, сложных деталей для аэрокосмической отрасли, когда-то считавшихся непрактичными в производстве.

Одним из заметных применений, продемонстрированных с помощью новой платформы, является производство облицовки упорных камер для жидкостных ракетных двигателей, широко считающихся одними из самых требовательных компонентов в аэрокосмическом производстве. Эти облицовки должны выдерживать экстремальные температуры, высокое давление и интенсивные вибрации, сохраняя при этом точные рекуперативные охлаждающие каналы. Традиционное производство обычно включает несколько этапов, таких как механическая обработка и пайка, которые могут быть трудоемкими и дорогими.

Используя лазерную порошковую наплавку (LPBF), система FS621M-Cu позволяет монолитное производство облицовки упорных камер с оптимизированной геометрией охлаждения. По данным Farsoon, этот подход может оптимизировать производство, уменьшая количество этапов сборки, одновременно поддерживая конструктивные особенности, направленные на улучшение характеристик двигателя.

Облицовка упорной камеры размером 600 мм в диаметре и 850 мм в высоту была напечатана с использованием сплава CuCrZr. Компания Farsoon сообщает, что деталь достигла почти теоретической плотности (8,86 г/см3), однородной микроструктуры и теплопроводности более 345 Вт/(м·K). Рентгеновское сканирование подтвердило точность внутренних охлаждающих каналов, которые затем были отполированы после печати, чтобы уменьшить потери давления и повысить эффективность двигателя.

Механические и термические испытания образцов из той же партии материала показали коэффициент температуропроводности свыше 95 мм²/с и удельную теплоемкость свыше 0,35 Дж/(г·K). По данным компании, напечатанные компоненты превысили первоначальные характеристики проекта более чем на 50%, одновременно сократив время производства до 15–20 дней и снизив ориентировочные производственные затраты до 75% по сравнению с традиционными методами.

3D-печать меди быстро привлекает внимание в аддитивном производстве благодаря своей способности обеспечивать большую геометрическую гибкость, уменьшать отходы материала и обеспечивать экономию средств для производства малых объемов.