Grootformaat laser AM systeem voor 3D printen met koper
Farsoon ontwikkelt samen met klant nieuw systeem speciaal voor CuCrZr
Farsoon heeft samen met grote partij uit de luchtvaartindustrie een groot formaat AM-systeem gebouwd dat speciaal werd aangepast voor het 3D printen met koper (CuCrZr). De nieuwe Farsoon FS621M-Cu heeft een bouwkamer van 620 bij 620 bij 1100 mm. Voor toepassingen moet je denken aan de ruimtevaart.
De hoge thermische geleidbaarheid van koper en de reflectie van de laserstraal zorgen voor problemen bij additive manufacturing. Dit leidt dikwijls tot defecten zoals porositeit, delaminatie en kromtrekken. Farsoon heeft dit aangepakt met een antireflecterende coating van de bouwkamer, een slim systeem voor warmtebeheer en 1000W lasers met hoog vermogen in combinatie met procesparameters op maat. De nieuwe machine, gebaseerd op de FS612M, beschikt over vier 1000W ytterbium fiberlaser (1060-1080 nm golfengte).
3D geprinte component heeft bijna de theoretische dichtheid van koper
Thrust chamer met geïntegreerde koelkanalen
Met dit nieuwe platform heeft de klant van Farsoon twee jaar geleden al een thrust chamber liner voor een raketmotor geprint met een afmeting van 600 mm diameter × 850 mm hoogte. Volgens Farsoon is dit een van de grootste monolithische componenten ooit 3D-geprint in koper. Testen hebben inmiddels bevestigd dat de dichtheid in de buurt van de theoretische dichtheid (8,86 g/cm³) ligt; de microstructuur poriënvrij is en het onderdeel een warmtegeleidingsvermogen van meer dan 345 W/(m-K) heeft. De specifieke warmtecapaciteit bedraagt ≥0.35 J/(g·K). Röntgenscans bevestigen verder de precisie van de interne koelkanalen, die na de bouw werden gepolijst om de drukval te minimaliseren en de efficiëntie van de motor te maximaliseren.
Productiekosten tot 75% lager
Korte doorlooptijd en lagere productiekosten
De ontwerpspecificaties werden met meer dan 50% overtroffen. De stuwkrachtkamer is het meest kritieke onderdeel van een raketmotor. Het onderdeel moet bestand zijn tegen extreme temperaturen, druk en trillingen terwijl de koelkanalen nauwkeurig in stand moeten worden gehouden. Traditionele productie berust op arbeidsintensieve processen zoals spinning, machinale bewerking en solderen. Deze bewerkingen brengen hoge kosten en lange levertijden met zich mee. Door het onderdeel in één geheel te 3D printen, elimineert men assemblagestappen, verbetert de efficiëntie van de warmteoverdracht en verbeteren de motorprestaties, terwijl de productiekosten worden verlaagd en de ontwikkelingscycli worden verkort. De additieve productie kost zo’n 15 tot 20 dagen. De productiekosten liggen tot 75% lager dan bij conventionele productie. Inmiddels heeft de Farsoon klant meerdere componenten voor de ruimtevaart geprint in deze koperlegering.
