Electron beam-based fast prototyping - state of theart

• Autorzy: Węglowski M. S.

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2018.1/3

Warianty tytułu

PL

Szybkie prototypowanie przy użyciu wiązki elektronów - stan wiedzy

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Szybkie prototypowanie przy użyciu wiązki elektronów i materiału deponowanego w postaci drutu jest wydajną metodą wytwarzania elementów o skomplikowanych kształtach z kosztownych stopów technicznych metali, takich jak stale stopowe, stopy niklu lub tytanu. Zapotrzebowanie na metody szybkiego prototypowania związane jest z rozwojem nowych technologii w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym i budowie maszyn. W pracy omówiono zalety metod szybkiego prototypowania w porównaniu do tradycyjnych technologii przetwarzania. Przedstawiono idee samej metody oraz podstawowe parametry procesu. Technologia szybkiego prototypowania przy użyciu drutu i wykorzystująca jako źródło energii wiązkę elektronów powinna zyskać uznanie wśród polskich przedsiębiorców, którzy są nastawieni na wprowadzanie innowacyjnych rozwiązań w swoich przedsiębiorstwach.

EN

Fast prototyping involving the use of an electron beam and a deposited material in the form of a wire is an efficient method enabling the making of elements having complicated shapes and made of expensive technical alloys, e.g. alloy steels, nickel or titanium alloys. The demand for fast prototyping results from the development of new technologies in the automotive, aviation and machine-building industries. The article discusses the advantages of fast prototyping methods confronted with conventional prototyping methods as well as presents ideas behind the fast prototyping and primary process parameters. The fast prototyping technology involving the use of a wire and an electron beam as the source of energy should gain recognition among Polish entrepreneurs intended to implement innovative solutions in their companies.

Słowa kluczowe

PL

wiązka elektronów; szybkie prototypowanie

EN

electron beam; rapid prototyping; fast prototyping

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 62, No. 1
• Strony: 29--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Węglowski M. S.

• Instytut Spawalnictwa, Zakład Badań Spawalności i Konstrukcji Spawanych

Bibliografia

• 1. Dong-Gyu A.: Direct Metal Additive Manufacturing Processes and Their Sustainable Applications for Green Technology: A Review. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology, 2016, vol. 3, s. 381-39. https://doi.org/10.1007/ S40684-016-0048-9
• 2. Chlebus E.: Computer Techniques CAx in engineering production. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo Techniczne, 2000.
• 3. Kinsella M.E.: Additive manufacturing of superalloys for aerospace application. 2008. Air Force Research Laboratory Report No AFRL-RX-WP-TP-2008-4318:1-7.www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA489302.
• 4. SchmderM., Falk B., Schmitt R.: Evaluation of Cost Structures of Additive Manufacturing Processes Using a New Business Model. Procedia CIRP 30:311-316. 2015. https://doi.org/10.1016/j.procir.2015.02.144
• 5. Joshi S.C., SheikhAA.: 3D printing in aerospace and its long-term sustainability. Virtual and Physical Prototyping, 2015, vol. 10, 175-185. https://doi.org/10.1080/ 17452759.2015.1111519
• 6. Frazier W.E.: Metal Additive Manufacturing: A Review. Journal of Materials Engineering and Performance, 2014, vol. 23, s. 1917-1928. https://doi.org/10.1007/sll665-014-0958-z
• 7. Węglowski M. St.: Technologia spawania wiązką elektronów. Stale, Metale, Nowe Technologie, 2016, nr 5-6, s. 130-135.
• 8. Węglowski M. St. Blacha S., Phillips A.: Electron beam welding - techniques and trends - review. Vacuum, 2016, vol. 130, s. 72-92. https://doi.org/10.1016/j.vacu-um.2016.05.004
• 9. Zhao J., Zhang B., Li X., Li R.: Effects of metal-vapor jet force on the physical behavior of melting wire transfer in electron beam additive manufacturing. Journal of Materials Processing Technology, 2015, vol. 220, s. 243-250.https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2015.01.024
• 10. Taminger K. M. B., Harley R.A., Dicus D.L.: Solid Freeform Fabrication: An Enabling Technology for Future Space Missions. International Conference on Metal Powder Deposition for Rapid Manufacturing, 2002, San Antonio. https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20030013635.pdf.
• 11. Hafley R.A., Taminger K.M.B., Bird K.: Electron Beam Freeform Fabrication in the Space Environment. American Institute of Aeronautics and Astronautics. 45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 2007. https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/ 20070005152.pdf.
• 12. Taminger K.M.B., Hafley RA.: Electron Beam Freeform Fabrication: A Rapid Metal Deposition Process. Proceedings of the 3rd Annual Automotive Composite Conference. 2003. https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20040042496.pdf.
• 13. TamingerK.M.B., Hafley R.A.: Electron Beam Freeform Fabrication for Cost Effective Near Net Shape Manufacturing. AYT-139, NATO. 2006. https://ntrs.nasa.gov/ archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20080013538.pdf.
• 14. MitznerS., Liu S., Domach M. i inni:. Grain Refinement of Freeform Fabricated Ti-6Al-4V Alloy Using Beam/ Arc Modulation. Proceeding of the 23st Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium: 536-555, 2012. https://sffsymposium.engr.utexas.edu/Manu-scripts/2012/2012-42-Mitzner.pdf.
• 15. Gonzales D., Liu S., Domach M. i inni: Using Powder Cored Tubular Wire Technology to Enhance Electron Beam Freeform Fabricated Structures. TMS 145th Annual Meeting & Exhibition: 183-189, 2016. https:// doi.org/10.1002/9781119274896.ch23
• 16. Phinazee S.: Efficiencies: Saving time and money with electron beam free form fabrication. Fabricator, 2007, s. 15-20.
• 17. Kinsella M.E.: Additive Manufacturing of Superalloys for Aerospace Application. Air Force Research Laboratory Report No AFRL-RX-WP-TP-2008-4318: 1-7.2008. www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA489302
• 18. Stecker S., Lachenberg K.W., Wang H. i inni: Advanced Electron Beam Free Form Fabrication Methods & Technology. Session 2: Electron Beam Welding: 35-46.2006. https://app.aws.org/conferences/abstracts/2006/012.pdf

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).