突破高温组件设计的限制

常言道“英雄所见略同”,AGA 和 Kanthal 的最新合作项目便证实了这一点。 打破思维常规并发现新几何结构就是这两家企业联合进军耐热材料增材制造业的一些成果。

Miles Cao, technical specialist at Kanthal and David Muren, Rebox team manager at AGA.

AGA 成立于约 115 年前,它是瑞典工业史上的老前辈,也是一位坚持不懈的开拓者。

“AGA 在过去几年里一直在研究增材制造的可行性。”AGA 的 Rebox 团队经理 David Muren 说, “据我了解,这是缩短原型路线的绝佳办法。”

这一关注点与 Kanthal 的增材制造发展计划不谋而合,当 Kanthal 增材制造和粉末技术专家 Miles Cao 提到合作的可能性时,Muren 对于将一个特定组件作为联合项目来重点开发很感兴趣。

“该组件将取代现有燃烧器喷嘴,可产生截然不同的平面火焰。”Muren 说, “这是我们一直使用传统制造方法所渴望得到的效果,而增材制造方法更快速地实现了这种效果。 我们实际上已经讨论过设计工作,所以当 Cao 要求我们向其提供第一个设计大纲时,我们欣然同意。”

The 3D printed burner nozzle, designed by AGA and produced by Kanthal, creates a flat flame.

为了制造燃烧器喷嘴,AGA 早先使用了车削和磨削之类的传统减材制造方法。

“就喷嘴内部而言,传统方法存在局限性。”Muren 解释说, “大部分活动都发生在内部,因为气流要从内部通过。 然而,用老方法实在很难触及直径只有 12 至 15 毫米的小喷嘴内部。”

有了增材制造技术,无论是在设计还是触及范围上都不存在限制。 Cao 解释说,Kanthal 提供了最常见的增材制造方法,即选择性激光熔化。

“这是一种基于粉末的技术,你可以用激光熔化一层又一层的粉末。”他说, “现在,您可以打造内部通道和复杂几何结构等功能,这只有通过 3D 打印才可能实现,或者至少对传统制造来说是非常困难的。”

在增材制造中使用适合高温工艺的材料是一项革命性的创新。

“铁铬铝合金为客户提供独特的性能。 这种材料可提供抗高温腐蚀性和抗氧化性。”Cao 说, “它具有卓越的高温强度,尤其是在 1000 摄氏度以上的温度条件下。 现在我们可以利用铁铬铝合金在增材制造中打造新产品。”

在增材制造的优势中,Muren 提到了较短的成型制作工艺周期以及帮助燃烧器“呼吸”的内在设计。他补充说,该制造项目诞生了一个流动性更好的喷嘴,这种喷嘴更具有“气体动态性”。

使用基于粉末的增材制造技术意味着,AGA 可以不采用棒材作为原材料,而在传统的减材制造中一直使用棒材。 利用增材制造,几乎任何几何结构都可以通过智能设计实现,只需发送到 3D 打印机,然后按下按钮即可。 但这种变化不是一夜之间发生的。

主要挑战在于以完全不同于传统设计师的思维方式进行思考,从而突破基于传统方法的界限。

“主要挑战在于以完全不同于传统设计师的思维方式进行思考,从而突破基于传统方法的界限。”Muren 说, “增材制造存在其他界限,但我们还没有真正弄清楚。”

两家公司的想法是一样的,而 AGA 现在正探索突破常规。

“我认为传统的制造方式仍然很好,多年来我们制造了很多出色的产品。”Muren 说, “但增材制造将为其锦上添花,我个人认为,传统制造根据需要与增材制造结合起来才是最有力和最有希望的发展之道。 毫无疑问,我们已小试牛刀。”

Finding new geometries: Kanthal® Additive Manufacturing

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