Экспертное интервью: Армин Виденеггер из voestalpine High Performance Metals об инновациях в металлической 3D-печати

Металлическая 3D-печать всё чаще трансформирует высокомаржинальное, малосерийное производство во многих секторах. Её дальнейшая эволюция зависит от разработки новых высокопроизводительных материалов.

voestalpine, один из крупнейших европейских лидеров в сталелитейных технологиях, стал ключевым игроком в продвижении этих материалов. После закрепления экспертизы в аддитивном производстве (AM) в дивизионе High Performance Metals, компания открыла свой первый Центр аддитивного производства в Дюссельдорфе в 2016 году и с тех пор расширила присутствие на Тайване, в Северной Америке и Сингапуре.

В этом экспертном интервью AMFG беседует с Армином Виденеггером, руководителем стратегии и бизнес-развития аддитивного производства в voestalpine High Performance Metals GmbH, чтобы изучить металлические порошки компании, передовой опыт применения и истории успеха.

О voestalpine

voestalpine — глобальная технологическая и капиталоемкая группа, сочетающая глубокую материаловедческую экспертизу с передовыми технологиями обработки. Она сотрудничает с автопромом, потребительскими товарами, авиакосмической и нефтегазовой отраслями по всему миру, поставляя стальные продукты и системные решения.

Деятельность в области аддитивного производства относится к дивизиону High Performance Metals, глобальному лидеру в инструментальных сталях, быстрорежущих сталях, клапанных сталях и специальных сплавах, а также в порошковых материалах, никелевых сплавах и титановых компонентах, изготавливаемых через AM-технологии.

Сложности и сроки разработки материалов

Разработка порошков для металлического AM — кропотливый процесс. Создание нового сплава может занять 1–3 года, в то время как оптимизация существующих обычно требует до года исследований, тестирования и валидации.

Высококачественные металлические порошки — характеризующиеся тесно упакованными сферическими частицами равномерного размера — критически важны для последовательных деталей. В voestalpine эти порошки производятся через точный процесс газовой атомизации, превращающий существующий сплав в высокопроизводительный порошок всего за пару недель.

Глобальные центры 3D-печати и технологии

Дивизион High Performance Metals эксплуатирует несколько AM-центров по всему миру, используя две основные технологии:

• Порошковое плавление в слое (PBF) — идеально для сложных дизайнов; обеспечивает высокое разрешение, но медленнее и дороже.
• Прямая металлическая депонировка (DMD) — использует порошковую и проволочную заготовку; более экономично, но предлагает ограниченную гибкость дизайна.

Целевые отрасли

Компания фокусируется на рынках инструментального производства и нефтегазовой отрасли, где преимущества металлической 3D-печати наиболее выражены.

Истории успеха

Одним из выдающихся достижений является LightHinge+ — легкий шарнир капота двигателя для автомобильного использования, разработанный в партнерстве с Edag и Simufact. Традиционное производство этого компонента дорого, с высокими затратами на оснастку и типичным весом 1,5 кг на шарнир. Для автомобиля, требующего около 40 шарниров, это добавляет значительный вес.

Используя топологическую оптимизацию и передовое моделирование, команда произвела шарнир полностью через PBF, сократив опорный материал с более чем 50% до менее 18% от веса детали. Эта оптимизация также сократила время постобработки. Итоговый результат достиг 50% снижения веса по сравнению с традиционным штампованием из листового металла.

Перспективы отрасли

AM переходит от одиночных прототипов к серийному производству, сигнализируя о растущей уверенности в технологии как жизнеспособном производственном решении.

Оставшиеся вызовы

Для ускорения внедрения отрасль должна решить:

• Повышение скоростей производства.
• Снижение стоимости оборудования для расширения доступа к рынку.
• Консолидацию цепочки создания стоимости AM — включая проектирование, производство и постобработку ПО — для оптимизации операций.

Чтобы узнать больше о дивизионе High Performance Metals voestalpine, посетите: voestalpine High Performance Metals