劳斯莱斯用强光改善金属3D打印 比日光亮一百亿倍

http://www.b2b.hc360.com2017年10月10日15:17 来源:3D打印世界T|T

    近日,劳斯莱斯正在利用钻石光源的同步加速器来改善3D打印过程,该加速器产生的光的强度是太阳光的100亿倍。如果劳斯莱斯可以利用研究成果来改善增材制造过程,最终3D打印会变得更快、更便宜、更高质。

    日前,劳斯莱斯与一个由欧洲26个来自学术、工业和调研界协会组成的一个组织AMAZE合作,利用钻石光源的同步加速器来改善3D打印过程,该加速器产生的光的强度简直令人难以置信。

1

    上个月,劳斯莱斯投资4500万美元在新加坡开设了一个航空3D打印中心,目前这个巨头又将目光转向了另一个高科技增材项目:通过使用比太阳光亮100亿倍的光来提高其金属3D打印过程。

    劳斯莱斯使用的是一种激光沉积的3D打印技术制造航空发动机叶片,有些时候这些叶片会因为热量和压力受到损坏,劳斯莱斯就需要铣掉受损部位,然后利用增材制造来修复。但是公司希望找到一种可以完全避免损坏的方法,在人力范围内做到尽可能多地消除发动机叶片的缺陷。为了做到这一点劳斯莱斯与AMAZE进行合作。

    他们主要的杀手锏是位于牛津郡的钻石光源同步加速器,钻石光源的首席执行官AndrewHarrison将其描述为“一个接近光速的循环电子加速环”。

    “绕着这个环转圈,当前的电子可以在x射线的光谱中发出一束强烈的光,”Harrison解释,“利用这种光,我们可以得到一个高能显微镜。”

    同步加速器是一个巨大的圆形结构,周长561.6米,是伦敦摩天大楼“碎片大厦”高度的两倍,由500名员工操作这个机器,它的电子速度是3千兆电子伏,也就是说这个速度可以在一秒内周游世界7.5次。

    但是劳斯莱斯和AMAZE正在使用这些高能显微镜来近距离地观察激光沉积3D打印系统,这个观察距离确实很近:常规实验室的x射线每秒捕捉100帧,但同步加速器可以捕捉10000帧。这种帧率可以让研究团队观察到在激光3D打印的过程中究竟发生了什么——他们甚至不需要去理解所看到的东西。

    “你可以看到熔池的形成过程,并追踪到缺陷是如何产生的,”AlexLeung表示,他是一名来自曼彻斯特大学的航空航天材料工程师,也是AMAZE的一名研究人员,“我们也可以清楚地看到很多粉末被吹离(喷射)粉末床,有一些可能会变成熔滴,在3D打印部件的表面留下粗糙的痕迹。”

    这样工程师就可以了解到这些粗糙的表面是怎么形成的,最终该怎么消除,他们认为零部件表面粗糙会影响到涡轮叶片的性能,而飞溅液滴也浪费宝贵的金属粉末,最终造成3d打印成本的提高。

    “你想要做出来的东西拥有完全光滑的表面,”Leung表示,“你想要所有的粉末都不被浪费,光看简单的一层不能说明问题,我们在做的是在这个层上添加更多的粉末,然后重复这个过程,就像在实际打印过程中那样。”

    使用同步加速器,团队每年可以在3D打印过程中收集大约500tb的数据,他们想利用这些数据来进一步挖掘改善3D打印的潜力,但就目前来看,工程师认为还只做了小小的一点事情。

    如果劳斯莱斯可以利用研究成果来改善增材制造过程,最终3D打印会变得更快、更便宜、更高质,发动机的性能也将提高,CO2的排放也将减少,起飞和着陆也将更安静。

责任编辑:刘洋推荐

免责声明: 凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。