Manufaktur aditif busur linier termasuk dalam kategori pencetakan 3D deposisi energi terarah. Teknologi DED adalah teknologi pencetakan 3D logam yang melibatkan pengendapan bahan logam menjadi bentuk bubuk atau linier melalui nosel yang dipasang pada lengan multi-sumbu. Sumber energi terfokus, yaitu laser, berkas elektron, atau plasma, digunakan untuk melelehkan material seperti yang digunakan untuk membangun bagian lapis demi lapis. Dalam kasus WAAM, busur digunakan sebagai sumber panas, terinspirasi oleh pengelasan busur.
Teknologi WAAM didasarkan pada prinsip berbagai teknologi pengelasan otomatis menggunakan sistem robot: gas inert logam atau gas aktif logam, gas inert tungsten, atau kawat las busur plasma. Ada juga proses pengelasan transfer logam dingin yang berasal dari MIG, yang diciptakan oleh Vonens pada tahun 2004. Semua jenis logam kompatibel dengan WAAM. Ini termasuk titanium, aluminium, nikel dan paduan baja.
Seperti proses DED lainnya, manufaktur aditif wire-arc sering digunakan untuk memperbaiki peralatan dan menyalin suku cadang yang tidak lagi diproduksi untuk merawat mesin lama. Namun, teknologi tersebut juga dapat digunakan untuk membuat komponen yang utuh. Manufaktur aditif busur kawat sangat cocok untuk sektor dirgantara, dirgantara, otomotif, energi, dan pertahanan. Ini digunakan untuk pembuatan prototipe, cetakan, komponen individual, dan produksi seri kecil. Namun penerapannya dalam produksi massal masih dalam peninjauan, meskipun sangat cocok untuk pembuatan komponen logam besar.
Di sektor kedirgantaraan, misalnya, Naval Group menggunakan teknologi manufaktur aditif busur linier untuk memproduksi baling-baling untuk kapal pemburu ranjau. Di sektor energi, Vallourec memproduksi cincin penyegel pertama menggunakan manufaktur aditif busur kawat untuk menjamin keamanan pembangkit listrik tenaga air EDF Hydro, dengan diameter 1 meter dan berat 100 kg. Di bidang robotika, MX3D juga menggunakan teknologi ini untuk memproduksi konektor baja struktural. MX3D juga menggunakan aditif kawat busur untuk memproduksi konektor pipa untuk industri minyak dan gas, serta roda gigi dan komponen khusus untuk mesin besar. MX3D bahkan membangun jembatan di Amsterdam menggunakan proses pembuatan aditif busur kawat! Selain itu, Relativity Space menggunakan teknologi ini untuk membuat peluncur ringan Terran 1. Produksi cetakan industri plastik adalah aplikasi umum lainnya.
Pencetakan 3D manufaktur aditif busur linier memiliki banyak keunggulan. Pertama, kecepatan pencetakan yang cepat berdampak positif pada waktu produksi. Biayanya juga lebih rendah dibandingkan mesin yang menggunakan teknologi peleburan serbuk, terutama peleburan laser selektif. Teknologi manufaktur aditif busur kawat juga menonjol karena kemampuannya menghasilkan komponen yang sangat besar. Seperti disebutkan sebelumnya, berbagai logam yang kompatibel juga tersedia.
Proses pembuatan aditif wire-arc juga memiliki keterbatasan. Karena memungkinkan kecepatan pencetakan yang lebih cepat, detail dan keakuratan dimensi komponen kurang dapat direproduksi dibandingkan dengan teknologi peleburan lapisan bubuk. Suku cadang yang diproduksi menggunakan teknik manufaktur aditif busur linier mungkin memiliki cacat seperti pori-pori internal yang mengurangi sifat mekanik suku cadang, baik statis maupun lelah. Hal ini terutama berlaku untuk komponen aluminium.
Stres sisa adalah anomali lain yang mungkin terjadi pada teknologi WAAM. Hal ini dapat menyebabkan perubahan ukuran dan/atau bentuk bagian, terutama melalui crimping, warping, atau layering. Semua fenomena ini dicirikan oleh lapisan-lapisan bagian yang dicetak, baik atas, bawah, atau dalam kasus pelapisan, deformasi semua lapisan. Deformasi ini disebabkan oleh suhu pengoperasian yang sangat tinggi dan sifat teknis material. Ketika gaya diterapkan pada suatu bagian, gaya tersebut akan menyebabkan bagian tersebut tidak dapat ditahan dengan baik.
Untuk membatasi terjadinya cacat ini, penting untuk memahami semua parameter pembuatan aditif busur kawat untuk mengaturnya seakurat mungkin. Hal ini akan memastikan deposit logam cair yang konsisten serta panas yang konstan. Kecepatan pelepasan, kecepatan umpan, arus, tegangan, ketebalan lapisan, laju aliran gas pelindung, dan jarak elektroda merupakan faktor kunci untuk memastikan kelancaran pengoperasian.
Namun, ada juga solusi teknis yang dapat mengurangi anomali ini. Ini termasuk pengerasan atau penggulungan kerja. Metode ini melibatkan pemberian tekanan pada manik las dengan roller selama fase pendinginan. Hal ini akan mengurangi porositas. Untuk mengurangi tegangan sisa, material dapat dipanaskan terlebih dahulu. Perhatikan bahwa beberapa bahan dan paduan lebih rentan terhadap retak atau delaminasi dibandingkan bahan dan paduan lainnya, seperti paduan aluminium-tembaga, aluminium-titanium, dan aluminium-besi.
Seperti halnya teknologi manufaktur aditif lainnya, diperlukan pasca-penyelesaian dalam jumlah besar. Pasca perawatan dilakukan dengan menggunakan teknik pengolahan tradisional. Dalam beberapa aplikasi manufaktur aditif busur kawat, robot kedua dapat digunakan untuk pemrosesan pada tahap pencetakan.
Produsen printer 3D yang menggunakan teknologi manufaktur aditif line arc antara lain adalah Prodways, yang printer 3D-nya menggunakan proses manufaktur aditif line arc -TIG, Norsk Titanium dan proses deposisi plasma cepat internalnya, GEFERTEC, MX3D, WAAM3D, dan Lincoln Electric.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co, Ltd adalah perusahaan teknologi tinggi yang mengkhususkan diri dalam R&D, manufaktur dan penjualan mesin pelapis laser otomatis, mesin pelapis laser berkecepatan tinggi, mesin pendinginan laser, mesin las laser, dan peralatan pencetakan laser 3D. Produk kami hemat biaya dan dijual di dalam negeri dan luar negeri. Jika Anda tertarik dengan produk kami, silakan hubungi kami di bob@gshenglaser.com.