Det prisvinnende LMD 3d-printede verktøyet. Foto via RMIT University

En 3d-printet ståltype, som er i stand til å produsere verktøy som kan skjære gjennom titan, har vunnet en pris på $15 tusen australske dollar for en doktorgradskandidat på RMIT Universitetet i Melbourne.

Prosjektet har vært gjort i samarbeid med det australske teknologisenteret for forsvarsmateriell (Australian Defence Materials Technology Centre – DMTC) og produsent av industrielle skjæreverktøy Sutton Tools, og ble ledet av Jimmy Toton, fra Mechanical and Manufacturing Engineering på RMIT. Ved å demonstrere hvor effektivt det 3d-printede stålet kan være, vant Toton “Avalon International Airshow’s 2019 Young Defence Innovator Award”.

–Denne utviklingen kan potensielt skape signifikante forbedringer i produktivitet og derfor redusere kostnader for høykvalitets-, komplekse komponenter i romfarts- og forsvarsindustrien, sa Toton til #D Printing Industry etter å ha vunnet prisen.

Å lage et bedre verktøystål

Totons prosjekt, som ble gjennomført under oppsyn av Professor Milan Brandt på RMIT, gikk ut på å effektivt prosessere og lage verktøy fra en type mareldingstål via laser metal deposition (LMD). Den spesifikke typen stål det var fokus på var et karbonfritt jern, kobolt, molybendum (FeCoMo) basert legering “med egenskaper” forklarer Toton, “overlegne høyfartsstål (HSS)” som vanligvis benyttes til å lage verktøy for å kutte i metall. Spesifikt har det FeCoMo-baserte stålet bedre hardhet oppvarmet og motstandsdyktighet mot termisk mykning, noe som gjorde det ideelt for å bearbeide titan og rustfritt stål. Til tross for at legeringen har et antall attraktive egenskaper har det vært en utfordring å 3d-printe med, grunnet en tendens til sprekkdannelse.

TRUMPF TruLaser Cell 7020 på RMIT. Foto via Advanced Manufacturing Precinct/RMIT University

Arbeidet ble utført på en TruLaser Cell 7020 fra den tyske maskinverktøyleverandøren TRUMPF.  TruLaser Cell 7020 er et stort industrielt system som kan konfigureres som man ønsker til å foreta kutting, sveising og LMD. Universitetet RMIT har en av disse maskinene på laboratoriet for avansert produksjon.

Reduserer kostnader for forsvar og romfart

Sammenliknet med stålverktøy som er produsert med konvensjonelle produksjonsmetoder tangerte de 3d-printede verktøyene, og i enkelte tilfeller overgikk evnen til å skjære og kutte i titanlegeringer – en utvikling man mener er “den første overbevisende demonstrasjonen” i sitt slag.

–Nå som vi har vist hva som er mulig, kan man begynne å ta i bruk det fulle potensialet for 3d-printing på dette området, hvor det kan forbedre produktivitet og verktøyenes holdbarhet samtidig som kostnadene reduseres, kommenterer Toton.

Additiv teknologi er på fremvekst globalt og Jimmys prosjekt setter fokus på et marked hvor det kan benyttes nettopp på grunn av fordelene denne teknologien tilbyr over konvensjonelle produksjonsmetoder, konkluderer Totons overvåker Professor Brandt.