150°C és koptató fém alkatrészek: lineáris csapágyazás 3D nyomtatógépben fém alkatrészekhez

A repülési iparban tevékenykedő Aerosol vállalat részt vett egy rendkívül ambiciózus új lézer alapú 3D nyomtatógép fejlesztésében: A világ legnagyobb és leggyorsabb fémporágyas 3D-nyomtatógépét.
A gép akár 20 x 6 x 6 méteres méretű fém alkatrészeket is nyomtat, a jelenlegi 3D nyomtatási rendszereknél akár 10-szer gyorsabb sebességgel. A folyamat középpontjában egy nagy teljesítményű lézer áll, amely ultrafinom fémpor vékony rétegeit olvasztja meg a 3D geometria kialakulásáig. A fémporréteget egyenletesen, mindössze 50 µm vastagságban kell felvinni. A kívánt alkatrész ezután rétegről rétegre jön létre.
A lézer vezetésére használt síneknek tökéletesen kell működniük akár 150 °C-os szélsőséges hőmérsékleten és a környezetben lévő legfinomabb csiszoló fémpor részecskék hatására. A rendszert nem szabad kenegetni sem, mivel a finom por különben leülepedne a lineáris rendszerre, és rontaná vagy teljesen megakadályozná annak működését. A rendszernek nagyon stabilnak kell lennie, mivel bármilyen rezgés csökkenti a porréteg minőségét és befolyásolja a gyártandó alkatrész mechanikai jellemzőit. A hagyományos csapágyrendszerek ezért nem voltak alkalmasak erre a zord környezetre.

A drylin® sínrendszer tökéletes megoldás volt erre az alkalmazásra, amely most 3,2 méter hosszan közlekedik az XXL nyomtatóban. A polimercsapágyak kiváló hőmérsékleti és kopásállósági tulajdonságai tartós megoldást biztosítanak, amely könnyen karbantartható ebben a zord környezetben. A csapágy kialakítása lehetővé teszi a "szennyezett" környezetben való működést, és ideális a fémporok használatára.
A porréteg minősége rendkívül kritikus, mivel bármilyen hiba ebben a rétegben hibát okoz az alkatrészben. A nagy pontosság és a rezgésmentesség elérése érdekében állítható drylin® párnás csapágyakat alkalmaztak. A drylin® rendszer legnagyobb előnye ebben az alkalmazásban azonban az volt, hogy nincs szükség kenésre. Ez nem csak azt akadályozza meg, hogy a lineáris vezetőt a fémpor eltömítse. A "száraz" sínrendszernek köszönhetően a sínrendszer teljesen kiküszöböli a fémpor kenőzsírral való szennyeződésének kockázatát is.
Végül a termékmegoldással a magas szintű állásidő is garantálható. A fém 3D nyomtatóban a sínnel szemben támasztott követelmény az volt, hogy legalább 2 hétig folyamatosan működjön a megadott környezeti feltételek mellett.
Ez, valamint az említett egyéb előnyök biztosították, hogy a polimer csapágyazású termékmegoldás volt az egyetlen megbízható és költséghatékony megoldás az alkalmazásunkhoz.