A titánt is megolvasztja a debreceni Atomki új, szupermodern, svéd 3D-s nyomtatója

Porágyból nyomtat a 150 millió forintos berendezés.

Haon.hu

Komoly kutatások folynak az intézményben, ezeket fogja segíteni az új berendezés is

Forrás: Napló-archív

Egy svéd cég szállíthat egy elektronsugaras 3D nyomtatót a debreceni Atommagkutató Intézet részére – derül ki a Közbeszerzési Értesítő szeptember 11-ei számából. Egy, pontosabb megjelöléssel elektronnyalábos porágyas 3D nyomtatót vásárol az intézmény.

Mint írják, az eszköz (megnevezése a nemzetközi szakirodalomban angolul Electron Beam Powder Bed Fusion, rövidítve: E-PBF) azon a technológián alapul, hogy a fém alkatrészeket porágyban építik fel, vékony porrétegek elektronsugárral való összeolvasztásával.

Ez a koncepció lehetőséget biztosít új anyagok és alkatrészek kifejlesztésére az elektronsugaras pásztázási módszer felhasználásával. Az elektronsugár elektromos és mágneses mezők által vezérelve jut el a porréteghez, ahol a nyalábenergia hőenergiává alakul egy vékony porréteget megolvasztva. Az elektronnyaláb energiájának és pozíciójának vezérlésével, a fémpor rétegről rétegre történő megolvasztásával az előre megtervezett 3D objektumot létre lehet hozni.

Az elektronsugaras olvasztás hasonló a szelektív lézerolvasztáshoz (SLM). Mindkét típusú nyomtató porágyból nyomtat, de az E-PBF lézernyaláb helyett elektronnyalábot használ a por megolvasztásához. Emiatt a két berendezés technikai megvalósításában jelentős különbség van.

Sokféle fémmel használható

A gyártási folyamat történhet vákuumkamrában, hogy megvédjék a gyártandó objektumokat az oxidációtól. Ez a megoldás lehetővé tesz olyan anyagokból is alkatrészkészítést, melyek erőteljesen oxidálódnának, mint például a titán. Az elektronsugaras megoldás több részből álló gyártási folyamatokba rendkívül rugalmasan beilleszthető, továbbá az alacsonyan maradó mechanikai feszültségek miatt kiváló minőségű alkatrészeket lehet előállítani. 3D nyomtatásban a gyártási folyamat összetett és gondos hőkezelést igényel, beleértve a porágy egyenletes és következetes előmelegítését a termék minőségének és konzisztenciájának biztosítása érdekében. Az E-PBF előnye, hogy alkalmazásával nagy szilárdságú és nagy tisztaságú alkatrészeket lehet készíteni.

Az Atommagkutató Intézet elsődleges célja az elektronnyalábos porágyas 3D nyomtató beszerzésével felületfizikai kutatások végrehajtása. A kutatási program témája, amelyben a berendezést alkalmazni kívánjuk, új típusú felületi rétegek kialakítása szilárd anyagokon elektronnyaláb besugárzással.

A felületmódosítást a nyomtató nagyenergiájú elektronnyalábjával kívánjuk elvégezni egy vékony felületi réteg rendkívüli gyors megolvasztásával, majd ezen felületi olvadék gyors lehűtésével, termodinamikailag nem egyensúlyi felületi réteg kialakításával. Ezért csak olyan típusú 3D nyomtató jöhet szóba, amelynek elektronnyalábja alkalmas erre a feladatra” – írták az ajánlattételi felhívásban.

Rugalmas használhatóság

A berendezéssel szembeni elvárt műszaki paramétereknél többek közt meghatározták, hogy a nyalábenergia legyen változtatható, ahogyan a gyorsító feszültség nagysága is. Az elektronnyaláb folytonos és impulzus üzemmódban is üzemeljen, pozícióját lehessen változtatni, továbbá legyen lehetőség a felületkezelésre alkalmazott elektronnyalábbal a minta felületéről elektronmikroszkópos felvételekhez hasonló képek készítésére. A berendezés alkalmas legyen mindenfajta fémpor használatára, tömege ne haladja meg az ezer kilogrammot, magassága a 2,5 métert. Az eszköz tartozéka a vezérléshez szükséges számítógép és a megfelelő szoftver. A beszerzés magában foglalja a berendezés helyszínre szállítását, beüzemelését és betanítását 2 fő részére. Kizárólag új, első üzembe helyezésű eszközt keresett az intézmény.

A svéd Freemelt AB nevű cég 393 ezer euró, vagyis körülbelül 150 millió forint értékű ajánlata nyert a közbeszerzésen.