Τα τελευταία μισή ντουζίνα χρόνια, η παραγωγή προσθέτων (AM) έχει παρουσιαστεί στον κόσμο ως μια ελίτ τεχνολογία κατάλληλη για να κοσμήσει τις σελίδες του Ενσύρματο περιοδικό, θα συζητηθεί ενεργά στο Νταβός ως μέρος οποιουδήποτε φόρου τιμής στην Industrie 4.0 και συμβάλλοντας στη δημιουργία εντυπωσιακών πολύχρωμων μοντέλων που παρουσιάζονται με μεγάλη απόδοση σε εμπορικές εκθέσεις διαφόρων ειδών.
Υπάρχει, ωστόσο, ένα άλλο πρόσωπο της ΑΜ. πιο στιβαρό και άξιζε καλύτερα το όνομα «κατασκευή». Έχει μικρότερη σχέση με την εκτύπωση και τη μοντελοποίηση και έχει περισσότερα κοινά με την επίστρωση και τη συγκόλληση. Υπάρχουν πολλές τέτοιες διαδικασίες, αλλά οι περισσότερες έχουν οριακό αντίκτυπο στην αγορά ή είναι αποκλειστικές. Η εξαίρεση είναι η Κατευθυνόμενη Εναπόθεση Ενέργειας (DED).
Ένα τυπικό μηχάνημα DED αποτελείται από ένα ακροφύσιο τοποθετημένο σε έναν βραχίονα πολλαπλών αξόνων, ο οποίος εναποθέτει λιωμένο υλικό σε μια επιφάνεια, όπου στερεοποιείται. Με τον έλεγχο της κίνησης της πηγής θερμότητας και της τροφοδοσίας υλικού, η δεξαμενή τήγματος είναι σκηνοθετημένος (εξ ου και το όνομα της διαδικασίας) μέσω μιας διαδρομής όπου τελικά παγώνει σε συμπαγές μέταλλο. Τέσσερις διαφορετικές πηγές θερμότητας χρησιμοποιούνται συνήθως στο DED: ηλεκτρικό τόξο, πλάσμα, λέιζερ και δέσμη ηλεκτρονίων.
Στο μέγεθος της αγοράς DED
Σε πρόσφατη μελέτη αγοράς, Ευκαιρίες αγοράς για την παραγωγή κατευθυνόμενης εναπόθεσης ενέργειας Η SmarTech Analysis προβλέπει ότι η αγορά του DED πρόκειται να απογειωθεί φτάνοντας σχεδόν τα 490 εκατομμύρια δολάρια μόνο για τις μηχανές μέχρι το 2025, με εκείνο το έτος να καταναλώνονται επίσης 265 εκατομμύρια δολάρια σε υλικά από μηχανές DED. Υπάρχουν περίπου 740 μηχανές DED εγκατεστημένες σε όλο τον κόσμο αυτήν τη στιγμή, με τον αριθμό να αυξάνεται δραματικά σε 6.590 έως το 2029.
Αυτοί οι υψηλοί αριθμοί συγκαλύπτονται από το γεγονός ότι το DED αναφέρεται με άλλα ονόματα όπως Laser Engineered Net Shaping (LENS), Direct Metal Deposition (DMD), Electron Beam Additive Manufacturing (EBAM) κ.λπ. Αυτά τα ονόματα διαφέρουν από εταιρεία σε εταιρεία και να επιτρέψει σε μια εταιρεία να διακριθεί στην αγορά, αντί να παραδεχτεί ότι είναι άλλη από το κοπάδι.
Επισκευή και βελτίωση δυνατοτήτων ως προγράμματα οδήγησης για DED
Όσο για το ποια βιομηχανίες χρήση – ή θα χρησιμοποιήσει – DED, είναι οι συνήθεις ύποπτοι – αεροδιαστημική, αυτοκινητοβιομηχανία, ιατρική, πετρέλαιο και φυσικό αέριο, κ.λπ. Η χρήση της DED έχει νόημα σε συγκεκριμένες εφαρμογές όπου η AM υψηλής ταχύτητας, χαμηλής ανάλυσης που χρειάζεται εκτεταμένη μετα-επεξεργασία είναι αποδεκτή . Ως αποτέλεσμα αυτού, οι αιτήσεις για DED μπορεί να θεωρηθούν βαρετές σε σύγκριση με τους κινητήρες αεριωθούμενου αέρα και τα τεχνητά μέλη που κάποιος συσχετίζει με μηχανές PBF. Συχνά οι εφαρμογές DED εμφανίζονται ως επισκευές ή βελτιώσεις χαρακτηριστικών. Σύμφωνα με μια πηγή, τα εξαρτήματα που επισκευάζονται με DED μπορούν στην πραγματικότητα να έχουν βελτιωμένες ιδιότητες υλικού, ώστε να είναι καλύτερα από όταν κατασκευάστηκαν για πρώτη φορά.
Το DED μπορεί στην πραγματικότητα να θεωρηθεί ως ένας τρόπος αυτοματοποίησης της χειροκίνητης διαδικασίας συγκόλλησης που χρησιμοποιείται εδώ και 100 χρόνια. Το DED σχηματίζει έναν μεταλλουργικό δεσμό όπως η συγκόλληση αλλά με μια εξαιρετικά μικρή ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα. Αυτό, πιστεύει η SmarTech, είναι μια σημαντική ευκαιρία αγοράς για την DED, επειδή υπάρχει μια τεράστια διευθυνσιοδοτούμενη αγορά για την DED στο υψηλότερο άκρο της αγοράς συγκόλλησης. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για το DED σήμερα είναι ως επί το πλείστον υλικά συγκόλλησης εκτός ραφιού, γεγονός που βοηθά στη μείωση του κόστους των υλικών DED σε σύγκριση με υλικά για άλλες διεργασίες AM.
Το DED χρησιμοποιείται ήδη αρκετά ευρέως για την επισκευή στρατιωτικού εξοπλισμού. Για παράδειγμα, η αποθήκη του αμερικανικού στρατού Anniston έχει χρησιμοποιήσει DED για την επισκευή εξαρτημάτων κινητήρα για το άρμα M1 Abrams. Αυτό επέτρεψε στον στρατό να επισκευάσει αντί να αντικαταστήσει φθαρμένα εξαρτήματα του κινητήρα εξοικονομώντας πάνω από 5 εκατομμύρια δολάρια ετησίως. Το DED έχει επίσης χρησιμοποιηθεί εκτενώς για την επισκευή πτερυγίων στροβίλων, δορυφόρων και άλλου εξοπλισμού προηγμένης τεχνολογίας. Συχνά αυτή η διαδικασία επισκευής γίνεται από αμυντικούς εργολάβους ή από εταιρείες που εργάζονται απευθείας για άλλες μεγάλες βιομηχανικές εταιρείες. Επιπλέον, η σύνδεση με την αμυντική βιομηχανία είναι υποτίθεται ένας λόγος που η DED δεν είναι τόσο γνωστή όσο θα μπορούσε να είναι. Επειδή μπορεί να θεωρηθεί ως στρατιωτική διαδικασία, δεν «διαφημίζεται» τόσο καλά όσο άλλες διαδικασίες.
Αυτό δεν σημαίνει ότι κάθε μικρό κατάστημα μετάλλων είναι μια προοπτική για την πώληση μιας μηχανής DED. Αυτό προφανώς δεν ισχύει. Ωστόσο, για μεγαλύτερες εργασίες συγκόλλησης, η αγορά (ας πούμε) μιας μηχανής 250.000 $ που παρέχει καλύτερο έλεγχο και επαναληψιμότητα στην κατασκευή μπορεί να είναι μια ελκυστική επιλογή. Πιο πρόσφατα, οι εξελίξεις στη ρομποτική πολλαπλών αξόνων και το προηγμένο CAD/CAM επέτρεψαν την κατασκευή πιο περίπλοκων σχημάτων σε επιφάνειες. Η προσθήκη χαρακτηριστικών μπορεί να είναι πολύτιμη εάν το τυπωμένο χαρακτηριστικό είναι ακριβό για συμβατική παραγωγή.
Πληθώρα πωλητών
Η πανταχού παρουσία των εφαρμογών επισκευής είναι καλά νέα για το μέλλον της DED και η SmarTech εντυπωσιάζεται επίσης από τη λίστα των προμηθευτών DED: 3D Hybrid Solutions, Additec, BeAM, DM3D, DMG Mori, ELB-Schliff, Evobeam, FormAlloy, Hybrid Manufacturing Technologies, InssTek, Mazak, Norsk Titanium, Okuma, Optomec, Okuma, OR Laser, Prima Additive, Prodways, Sciaky, Trumpf και Lincoln Electric.
Αυτή είναι μια λίστα που περιλαμβάνει τόσο μεγάλες εταιρείες CNC όσο και εταιρείες AM. Σε ορισμένα πλαίσια είναι πιθανό η DED να εισχωρεί στην αγορά των κατασκευαστών μηχανών PBF.
Φοβάστε το ζωντανό DED.
