GEFERTEC发布arcTitan钛专用WAAM系统,氧含量稳定控制在10-15ppm,专为航空航天与能源领域打造
总部位于德国柏林的GEFERTEC公司正式发布了arcTitan系统,这是一款专为钛材料加工而设计的丝材电弧增材制造(WAAM)设备,将全封闭惰性气体氛围与基于等离子体的沉积工艺相结合。
该公司表示,该设备在整个成型过程中,可将成型室内的氧含量稳定控制在百万分之10至15之间,从而实现稳定、可复现的工艺控制。
为高难度材料而生
钛具有高强度重量比和优异的耐腐蚀性,使其成为航空航天和能源领域的优选材料,但其在加工过程中对大气污染的敏感性长期以来一直困扰着增材制造工艺流程。
GEFERTEC的解决方案是采用一个充满保护气体的密封成型室,无需外部围护结构或辅助供气系统,并结合其自主研发的等离子弧工艺,该公司称该工艺能够对热输入实现更精确的控制,并获得更一致的零件质量。
「钛材料增材制造面临的最大挑战是确保可复现的工艺条件,」GEFERTEC董事总经理约翰内斯·祖克施韦特表示。「因此,我们开发了arcTitan系统,其成型室、焊接工艺和外围设备均针对这种材料进行了专门设计。」
GEFERTEC表示,从气体管理、传感技术到送丝和参数控制,每一个相关的子系统都是围绕钛材料的特定需求而设计的,而非从通用设备改造而来。
arcTitan提供2米×0.7米×1米的成型尺寸,最大沉积速率可达每小时3公斤。
GEFERTEC将该系统描述为模块化设计,可根据最终用户的具体需求进行配置。
GEFERTEC将arcTitan定位为航空航天和能源企业特别关注的产品,在这两个领域中,钛材料的重量和耐腐蚀优势最具商业价值,同时认证标准也使得可重复的工艺条件尤为重要。

四机型WAAM产品家族的一员
GEFERTEC将arcTitan定位为其更广泛设备产品线中的一个层级,而非单一产品。
公司目前的产品系列涵盖四套系统,arc10X,一款适用于通用WAAM生产的通用工业平台,arc80X,专为大型部件设计,成型体积可达8立方米,arcTitan,专为钛、铝和镍基合金而打造,以及arcLab,一款面向科研和培训环境的小型经济型系统。
这四款设备共享一套通用功能,包括GEFERTEC的3DMP工艺监控、自动引弧错误校正以及西门子SINUMERIK ONE控制系统。
该公司表示,整个产品系列均通过CE认证、可扩展,并能够集成到现有制造流程中。
这一架构表明,arcTitan并非孤立的试验项目,而是其细分产品战略中针对活性材料加工的层级。
客户根据成型尺寸和材料来选择设备,而非购买一台通用系统后再进行后续配置。
GEFERTEC尚未公布arcTitan何时投入商业销售,也未透露是否有客户已在测试该系统。

以专机赢得材料市场
GEFERTEC在arcTitan上的战略是,不再将钛视为一个附加选项,而是打造一套从端到端专门为单一材料设计的独立系统。
这一点之所以重要,是因为钛材料在增材制造领域最大的应用障碍,是在监管审查下实现工艺可重复性。
航空航天和能源领域的买家,更倾向于对专用系统进行认证,而非选择一台带有钛材料模式的通用设备。
其他WAAM专业企业也遵循了同样的逻辑,通过聚焦细分领域来赢得高价值的钛材料业务。
克兰菲尔德大学孵化的WAAM3D公司正是凭借这类材料专用工程建立了声誉,其为航空航天制造商泰雷兹阿莱尼亚宇航公司展示的钛制燃料箱,与传统工艺相比节省了200公斤材料、成本降低65%、二氧化碳排放和能耗减少80%。
挪威的Norsk Titanium公司则从金属供应商的角度而非设备制造商的角度走了类似路径,美国势必锐航空系统公司与Norsk Titanium合作,利用快速等离子沉积(一种送丝式定向能量沉积工艺)为波音飞机制造钛合金零件,在大尺寸航空航天结构件上展示了该工艺的规模化应用能力。
GEFERTEC的赌注在于,只有掌握完整的系统,而非仅仅拥有材料专业知识,才能将钛材料WAAM从一项研究能力转变为一种可通过认证的批量生产工艺。


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