Sådan printer du propelblade i bemærkelsesværdig høj kvalitet

For at vælge den rette fremstillingsmetode er det vigtigt at forstå både applikationsdesignet og materialevalget. Det leder ofte frem til én eller to relevante produktionsmetoder, hvor kvalitet og omkostninger typisk er afgørende parametre.

Når et design skal realiseres, giver 3D-print og additiv fremstilling stor fleksibilitet og mange produktionsmuligheder.

FORCE Technology har undersøgt forskellene mellem wire arc additiv fremstilling (WAAM) og traditionel støbning i forbindelse med produktion af propelblade i aluminiumbronze.

Støbning er en metode, der har eksisteret i tusinder af år, hvorimod 3D-print er en ny teknologi. På trods af dette er resultaterne med 3D-print yderst overbevisende.

Hvad er WAAM?

WAAM har været kendt som produktionsmetode siden 1920’erne. I dag bruges metoden sammen med CAD-filer og en robotarm, og netop denne kombination er forholdsvis ny.

WAAM er velegnet til store komponenter, der produceres med robotarm, hvilket betyder, at komponenterne ikke begrænses af plads, men af hvor langt robotarmen kan nå.

Krav til bearbejdelse af propelblade

• Støbning: Råmateriale, digel, form og efterbearbejdning.
• 3D-print: Trådmateriale, svejsemaskine, robot og efterbearbejdning.

Korrosionsegenskaber og indikationer

Begge billeder ovenfor viser tre 3D-printede propelblade til venstre og to støbte til højre.

Overfladerne på de støbte prøver har modtaget en vis overfladebehandling, mens de printede prøver er taget direkte ud af 3D-printeren.

Alle prøver blev derefter udsat for samme salttåge-test.

Som det ses på billedet til højre, viste de printede prøver kun tegn på begrænset oxidation. Oxidationen havde været endnu mindre, hvis prøverne havde fået overfladebehandling.

De støbte prøver oplevede derimod kraftig oxidation, uanset overfladefinish.

Styrkeegenskaber og indikationer

Visuelt udseende og mikrostruktur

Det visuelle udseende og mikrostrukturen på propelbladeprøverne er markant forskellige.

Øverst ses en støbt prøve med velkendte defekter som hulrum.

I 3D-printede prøver er defekterne typisk meget små, og i det viste eksempel er de næsten lig nul.

3D-print er også en omkostningsbesparelse

Ud over de betydelige fordele på kvalitet er 3D-print ofte et omkostningseffektivt alternativ til støbning.

3D-print kan reducere produktionsomkostningerne sammenlignet med støbning, fordi der ikke er behov for at fremstille og vedligeholde forme. Samtidig giver teknologien stor designfrihed.

Endelig optimerer 3D-print ressource- og materialeforbrug, og i mange tilfælde er det muligt at genbruge materialer.