雷尼紹推出經(jīng)濟(jì)高效的鉑銠貴金屬3D打印技術(shù)

2024年12月11日，南極熊獲悉，先進(jìn)工程技術(shù)公司雷尼紹（Renishaw）與英國貴金屬增材制造 (AM) 專家Cookson Industrial合作，以降低 3D 打印鉑銠合金的成本。此次合作利用 Renishaw 的 RenAM 500S Flex 增材制造系統(tǒng)，使 Cookson Industrial能夠生產(chǎn)出具有更高材料效率的耐高溫腐蝕組件。這一進(jìn)步對于玻璃纖維制造等行業(yè)尤其重要，因?yàn)檫@些行業(yè)在增材制造中使用鉑銠合金的可行性得到了增強(qiáng)。

Cookson Industrial 是Cooksongold的一個(gè)部門，也是HM Precious Metals的子公司，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)貴金屬合金方面擁有超過三十年的專業(yè)知識。面對每公斤平均 80,000 英鎊的鉑銠價(jià)格，最大限度地減少材料浪費(fèi)對于確保生產(chǎn)具有經(jīng)濟(jì)可行性至關(guān)重要。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，Cookson Industrial 選擇了 Renishaw 的 RenAM 500S Flex，這是一款專為增材制造研發(fā)而設(shè)計(jì)的激光粉末床熔合（LPBF）系統(tǒng)。

△RenAM 500S Flex 安裝在 Cookson Industrial。照片來自 Renishaw。

Renishaw 的增材制造工程團(tuán)隊(duì)與Cookson Industrial 密切合作，將 RenAM 500S Flex 改造為鉑銠生產(chǎn)。雖然標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)低至 1.5% 的粉末浪費(fèi)水平，但需要進(jìn)行定制改造才能將浪費(fèi)降低到 0.5% 以下。Renishaw 高級應(yīng)用工程師 Jason Morgan 表示：“實(shí)現(xiàn)鉑銠粉末的近乎零浪費(fèi)是當(dāng)務(wù)之急。我們與 Cookson 的工程師合作，識別并消除系統(tǒng)內(nèi)潛在的粉末陷阱，然后進(jìn)行快速測試和重新設(shè)計(jì)，以在不影響性能的情況下最大限度地減少浪費(fèi)。”

定制過程涉及修改內(nèi)部系統(tǒng)組件以防止粉末積聚。這包括移除溢流波紋管和優(yōu)化后溢流口，其他措施包括重新設(shè)計(jì)腔室和制造專用外殼和蓋子。這些修改使粉末浪費(fèi)減少了 95%，使 Cookson Industrial 能夠回收幾乎所有的鉑銠粉末。材料損失的大幅減少意味著顯著的成本節(jié)約，并提高了大規(guī)模生產(chǎn)的商業(yè)可行性。

Cookson Industrial 負(fù)責(zé)人 Nikesh Patel 表示：“雷尼紹的技術(shù)和專業(yè)知識對此次研發(fā)的成功至關(guān)重要，讓我們得以大規(guī)模生產(chǎn)鉑銠零件。最大限度地減少粉末損失不僅降低了我們的生產(chǎn)成本，而且使大規(guī)模生產(chǎn)成為可能，在機(jī)器的整個(gè)使用壽命期間節(jié)省了數(shù)百萬美元?！?/div>

△Renishaw 團(tuán)隊(duì)。照片來自 Renishaw。

工業(yè)增材制造和金屬粉末生產(chǎn)中的貴金屬

Cooksongold最近成立了Cookson Industrial，這是一個(gè)致力于將貴金屬融入航空航天和醫(yī)療保健等工業(yè)增材制造領(lǐng)域的部門。其位于伯明翰的工廠擁有多臺 EOS Precious M 系統(tǒng)和一臺 RenAM 500S Flex，能夠小批量生產(chǎn)氣霧化貴金屬粉末，單批次生產(chǎn)重量最高可達(dá) 15 公斤。工程與物理科學(xué)研究委員會 (EPSRC) 提供的 75 萬英鎊資助支持伯明翰大學(xué)開發(fā)專用貴金屬合金，重點(diǎn)是極端環(huán)境。

位于華沙的服務(wù)機(jī)構(gòu)3D Lab在Formnext 2024 上推出 ATO Suite。這套模塊化設(shè)備可管理從原料準(zhǔn)備到最終精煉的金屬粉末生產(chǎn)。ATO Lab Plus、ATO Noble 和相關(guān)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)定制粉末生產(chǎn)、廢料再利用以及粒度分布控制。這款設(shè)備占地面積小，包括真空鑄造和超聲波篩分選項(xiàng)。此類配置可通過提高粉末質(zhì)量和最大限度地減少污染來支持高價(jià)值材料的處理。