Så fungerar direct metal deposition
Direct metal deposition, DMD, är en additiv tillverkningsmetod som lämpar sig väl för reparation av slitna eller skadade komponenter, men även tillverkning av helt nya komponenter. DMD-tekniken medger produktion av metallkomponenter med hög densitet. Med tekniken går det även att lägga på en metallbaserad beläggning på en existerande komponent, till exempel för att ge andra ytegenskaper.
Till skillnad från 3d-printrar med byggplatta eller byggkammare så består en DMD-maskin av en CNC-robot med en monterad laser och ett munstycke som förser maskinen med metallpulver. Det gör att man även kan producera större komponenter. CNC-robotarmen kan röra sig i upp till sex axlar och har därmed stor rörlighet, något som påverkar flexibiliteten i de komponenter man vill producera. Oftast handlar det om fem axlar för robotarmen och ytterligare en axel för byggplattan. Basen kan antingen vara en byggplatta i metall eller en existerande komponent som ska lagas. All produktion sker i lager.
Vissa maskinmodeller är utrustade med två munstycken för materialförsörjning, så det går att byta material i en produktion, alternativt bygga med två olika material, kompositer. De flesta modeller är även utrustade med ett munstycke som distribuerar ädelgas för att skydda den direkta produktionsytan från syre, vilket bland annat motverkar oxidering. Det bidrar också till att man får bättre kontroll över komponentens egenskaper samt bättre lagervidhäftning. DMD-tekniken har använts framgångsrikt med material som verktygsstål, rostfritt stål samt legeringar med nickel, kobolt, titan, aluminium och koppar.
Ett viktigt inslag i produktionen är realtidskontroll. Detta görs oftast med två höghastighetssensorer som optiskt granskar produktion och förser en programvara med data. Sensorerna håller även koll på värmeinput, vilket ska leda till en minimering av värmepåverkade zoner och därmed bättre mikrostruktur i de färdiga komponenterna.
DMD används i en rad industrier, från fordon och flyg, till olja och gas och formsprutning. Exempel på applikationer kan vara reparation av gasturbinblad, komplexa slutkomponenter inom flygindustri och medicinsk industri, ytbeläggningar av existerande komponenter, till exempel rostskydd samt verktyg för gjutning och formsprutning.
Ett av de vanligaste applikationsområdena är just reparation av komponenter som antingen är skadade eller nötta. Här kan tekniken användas för att bygga på en existerande komponent med samma eller liknande material. Den koncentrerade laserkällan begränsar det område som värmepåverkas, vilket ska minimera mikrostrukturella skador på moderkomponenten. Tekniken har framgångsrikt använts för att reparera delar i gasturbiner, som blad, lagerhus och packningar.
