ייצור תוסף קשת ליניארי שייך לקטגוריה של הדפסת תלת מימד מכוונת בתצהיר אנרגיה. טכנולוגיית DED היא טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית ממתכת הכוללת שקיעה של חומרי מתכת לאבקה או לצורה ליניארית באמצעות זרבובית המותקנת על זרוע רב צירית. מקור אנרגיה ממוקד, כלומר לייזר, קרן אלקטרונים או פלזמה, משמש להמסת החומר כפי שהוא משמש לבניית החלק שכבה אחר שכבה. במקרה של WAAM, הקשת משמשת כמקור חום, בהשראת ריתוך קשת.
טכנולוגיית WAAM מבוססת על העיקרון של טכנולוגיות ריתוך אוטומטיות שונות באמצעות מערכות רובוטיות: גז אינרטי מתכת או גז פעיל מתכת, גז אינרטי טונגסטן או חוט ריתוך קשת פלזמה. ישנו גם תהליך ריתוך העברת מתכת קרה, הנגזר מ-MIG, אשר נוצר על ידי Vonens בשנת 2004. כל סוגי המתכות תואמות ל-WAAM. אלה כוללים טיטניום, אלומיניום, ניקל וסגסוגות פלדה.
בדומה לתהליכי DED אחרים, ייצור תוסף תיל-קשת משמש לעתים קרובות לתיקון ציוד והעתקת חלקים שאינם מיוצרים עוד על מנת לתחזק מכונות ישנות. עם זאת, הטכנולוגיה יכולה לשמש גם לייצור חלקים שלמים. ייצור תוסף קשת תיל מתאים במיוחד למגזרי התעופה, החלל, הרכב, האנרגיה והביטחון. הוא משמש לייצור אבות טיפוס, תבניות, חלקים בודדים וייצור סדרות קטנות. עם זאת, היישום שלה בייצור המוני עדיין בבדיקה, אם כי הוא מתאים במיוחד לייצור חלקי מתכת גדולים.
במגזר התעופה והחלל, למשל, Naval Group משתמשת בטכנולוגיית ייצור תוסף קשת לינארית לייצור מדחפים עבור ספינת ציד המכרות. בתחום האנרגיה, Vallourec ייצרה את טבעת האיטום הראשונה באמצעות ייצור תוסף בקשת תיל כדי להבטיח את בטיחות תחנת הכוח הידרו-כוח הידרומית של EDF, בקוטר של מטר ומשקל של 100 ק"ג. בתחום הרובוטיקה, MX3D השתמשה גם בטכנולוגיה זו לייצור מחברי פלדה מבניים. MX3D גם משתמש בתוסף קשת תיל לייצור מחברי צינורות לתעשיית הנפט והגז, כמו גם גלגלי שיניים ורכיבים מותאמים אישית למכונות גדולות. MX3D אפילו בנתה גשר באמסטרדם תוך שימוש בתהליך ייצור תוסף בקשת! בנוסף, Relativity Space השתמשה בטכנולוגיה זו כדי לבנות את המשגר הקל משקל Terran 1. ייצור תבניות תעשייתיות מפלסטיק הוא יישום נפוץ נוסף.
ייצור תוסף קשת ליניארי להדפסת תלת מימד יש יתרונות רבים. ראשית, מהירות ההדפסה מהירה, מה שיש לה השפעה חיובית על זמן הייצור. העלות נמוכה גם ממכונות המשתמשות בטכנולוגיית התכה של מיטת אבקה, במיוחד התכת לייזר סלקטיבית. טכנולוגיית ייצור תוסף קשת תיל בולטת גם ביכולתה לייצר חלקים גדולים מאוד. כאמור, מגוון מתכות תואמות זמינות גם כן.
לתהליך הייצור של תוסף תיל-קשת יש גם מגבלות. מכיוון שהוא מאפשר מהירויות הדפסה מהירות יותר, הפירוט ודיוק הממדים של החלק מוחזר פחות בהשוואה לטכנולוגיית ההיתוך של מיטת האבקה. חלקים המיוצרים באמצעות טכניקות ייצור תוספים לקשת ליניארית עשויים להיות בעלי פגמים כגון נקבוביות פנימיות המפחיתות את התכונות המכניות של החלק, הן סטטיות והן עייפות. זה נכון במיוחד עבור חלקי אלומיניום.
מתח שיורי הוא אנומליה נוספת שעלולה להתרחש בטכנולוגיית WAAM. הם יכולים לגרום לעיוות גודל ו/או צורה של חלקים, במיוחד באמצעות כיווץ, עיוות או שכבות. כל התופעות הללו מאופיינות בשכבות של חלקים מודפסים, בין אם עליון, תחתון, או במקרה של שכבות, דפורמציה של כל השכבות. עיוותים אלו נגרמים מטמפרטורות עבודה גבוהות מאוד ומהתכונות הטכניות של החומר. כאשר מופעלים כוחות על חלק, הם יגרמו לחלק לאחוז גרוע.
על מנת להגביל את התרחשותם של פגמים אלה, יש צורך להבין את כל הפרמטרים של ייצור תוסף קשת תיל על מנת להגדיר אותם בצורה מדויקת ככל האפשר. זה יבטיח הפקדה עקבית של מתכת מותכת כמו גם חום קבוע. מהירות התפרקות, מהירות הזנה, זרם, מתח, עובי שכבה, קצב זרימת גז המגן ומרווח אלקטרודות הם כולם גורמי מפתח להבטחת פעולה חלקה.
עם זאת, ישנם גם פתרונות טכניים שיכולים להפחית חריגות אלו. אלה כוללים התקשות עבודה או גלגול. שיטה זו כוללת הפעלת לחץ על חרוז הריתוך באמצעות רולר בשלב הקירור. זה מפחית את הנקבוביות. על מנת להפחית מתח שיורי, ניתן לחמם את החומר מראש. שים לב שחלק מהחומרים והסגסוגות נוטים יותר לסדקים או דה למינציה מאחרים, כגון אלומיניום-נחושת, אלומיניום-טיטניום וסגסוגות אלומיניום-ברזל.
כמו בטכנולוגיות ייצור תוספים אחרות, נדרשת כמות משמעותית של גימור לאחר. לאחר הטיפול מתבצע בטכניקות עיבוד מסורתיות. בכמה יישומי ייצור תוספים בקשת, ניתן להשתמש ברובוט שני לעיבוד בשלב ההדפסה.
יצרני מדפסות תלת מימד המשתמשות בטכנולוגיית ייצור תוסף קשת קווי כוללים את Prodways, שמדפסות התלת מימד שלה משתמשות בייצור תוסף קשת קו -תהליך TIG, Norsk Titanium ותהליך השקע הפלזמה המהיר הפנימי שלה, GEFERTEC, MX3D, WAAM3D ולינקולן אלקטריק, בין היתר.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd היא מיזם היי-טק המתמחה במו"פ, ייצור ומכירה של מכונת חיפוי לייזר אוטומטית, מכונת חיפוי לייזר במהירות גבוהה, מכונת מרווה בלייזר, מכונת ריתוך לייזר וציוד הדפסת לייזר תלת מימדית. המוצרים שלנו חסכוניים ונמכרים בארץ ובחו"ל. אם אתה מעוניין במוצרים שלנו, אנא צור איתנו קשר בכתובת bob@gshenglaser.com.