Fraunhofer ILT. a lansat un nou concept de preîncălzire LPBF (Laser Powder Bed Fusion) folosind VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), materiale de fabricație aditive și software îmbunătățit pentru calcule precise ale costurilor și timpului de construcție pentru procesele LPBF.
Institutul Fraunhofer din Germania se bucură de o reputație mondială, concentrându-se pe tehnologia de producție optică și laser. De la dezvoltarea de noi surse de fascicul laser și componente la prelucrarea cu laser industriale, institutul a propus recent soluții inovatoare.
Până la 2,5kW, preîncălzire plan de lucru, independent de înălțimea totală
Se dezvoltă preîncălzirea directă a stratului de proces, care este un substitut perfect pentru conceptul de preîncălzire de astăzi. Noul concept este dezvoltat ca parte a producției digitale de fotonică DPP în parcul de cercetare. Cel mai important aspect al acestei tehnologii de preîncălzire a stratului de proces direct este integrarea unui laser cu suprafață verticală emițătoare (VCSEL) în setarea laboratorului PBF. Noul proces de încălzire utilizează un set de șase bare laser cu suprafața cavității verticale care emit (VCSEL), fiecare 400W , Instalat în camera de procesare. Prin emiterea de radiații infraroșii de 808nm, matricea poate încălzi dispozitivul la sute de grade Celsius de sus în timpul procesului de construcție. Barele pot fi controlate individual, făcând posibilă secvența diferitelor moduri și folosind camere cu infraroșu pentru a monitoriza procesul de încălzire.
Pentru a testa tehnologia de încălzire VCSEL, inginerul proiectului a fabricat o piesă. Conform rapoartelor, deformarea piesei a fost redusă semnificativ, iar partea a fost încălzită la 500°C. Utilizarea încălzirii VCSEL a redus gradientul termic și a extins stresul intern pentru a face posibilă producerea unor componente mai mari, minimizând în același timp riscul de deformare sau cracare.
Noua metodă oferă, de asemenea, oportunități pentru fabricarea de materiale speciale greu de procesat. Inginerii de proiect se așteaptă să înceapă să utilizeze compuși de aluminiu din titan pentru testare în viitorul apropiat. Pentru acest material, metoda VCSEL este utilizată pentru încălzirea componentei la aproximativ 900°C. Aluminidele de titan sunt utilizate în mod obișnuit în componentele turbomachinery, ar fi partea de gaz fierbinte a turbocompresoarelor. În plus față de turbomachinerie, procesul a deschis, de asemenea, noi aplicații potențiale în alte domenii industriale, în cazul în care stresul indus termic în procesul AM trebuie să fie redusă.