Валькун Remus вынимает алюминиевый MMD из коробки.

Основанная в Бельгии, ValCUN заняла видное положение на рынке металлических AM с алюминиевым процессом 3D-печати Molten Metal Deposition (MMD). Технология, прямой процесс экструзии, который использует готовую металлическую проволоку в качестве сырья, преодолевает многие проблемы, связанные с алюминиевой 3D-печатью, и открывает использование стандартных марок алюминия.

Процесс MMD был впервые коммерциализирован в 3D-принтере Minerva, закрытой системе, запущенной в 2023 году, которая объединяет подачу проводов, плавление, осаждение, отопление и управление движением на одной платформе. В прошлом году ValCUN расширила возможности своей технологии MMD еще больше с запуском Remus, независимой печатной головки, предназначенной для интеграции в промышленные производственные цепочки.

Remus представила совершенно новый набор возможностей для алюминиевой технологии ValCUN. Способная быть установленной на многоосевой роботизированной руке, на крупномасштабной козловой системе или в производственной ячейке, печатная головка резко увеличивает масштаб MMD и обеспечивает непланарное осаждение, ремонт деталей, развертывание в точке необходимости и гибридное производство.

Два решения ValCUN на основе MMD охватывают широкий спектр применений алюминиевых AM, от разработки материалов до крупномасштабного ремонта алюминиевых деталей.

Как полностью содержащаяся система, 3D-принтер Minerva является ценным инструментом для университетов, научно-исследовательских институтов и промышленных инженерных команд, которые могут извлечь выгоду из возможностей MMD через относительно компактную, отдельную систему. Это стало возможным благодаря одному из основных преимуществ процесса MMD: он не требует дополнительной термообработки или постобработки для создания высококачественных алюминиевых деталей.

Платформа Minerva интегрирует нагретую строительную плиту диаметром 125 мм. Именно этот источник тепла стимулирует сильную адгезию слоя, поскольку расплавленный алюминий осаждается слой за слоем. С момента запуска система продемонстрировала свою способность печатать высококачественные алюминиевые конструкции в меньших масштабах, включая каталитические очистители воздуха, теплообменники и многое другое.

Как отмечает ValCUN, он также продемонстрировал способность к 3D-печати сложных геометрий, с навесами более 70 ° и мостами, охватывающими более 100 мм без необходимости поддержки. В исследовании, проведенном Европейским космическим агентством (ЕКА), платформа Minerva даже доказала, что она может 3D-печать вверх ногами, что делает ее потенциально жизнеспособной для низкогравитационной печати.

Однако, когда дело доходит до более крупных структур, Минерва более ограничена. Как объясняет ValCUN: «Для более высоких компонентов точка осаждения постепенно удаляется от источника тепла, что делает управление температурой все более зависимым от геометрии и потери тепла». Компания также отмечает, что простое увеличение оболочки 3D-принтера не является лучшим вариантом из-за сложности равномерного нагрева большей поверхности до 500 ° C при одновременном контроле теплового расширения и деформации.

Впервые представленный в конце 2025 года, Remus является ответом ValCUN на крупномасштабную промышленную MMD. Печатная головка, которая может быть интегрирована в промышленных роботов, имеет компактный источник плазмы, расположенный непосредственно перед насадкой. Это означает, что когда печатная головка плавится и готовится к осаждению алюминиевого сырья, источник плазмы предварительно нагревает принимающую поверхность и удаляет оксид для обеспечения металлургической связи между слоями.

«Вместо того, чтобы термически готовить всю среду сборки, Remus готовит материал локально, где происходит осаждение», - говорит ValCUN. "Для крупных деталей это означает, что система управления теплом не должна увеличиваться вместе с размерами компонента. Тепловой вход следует за процессом осаждения, а не полагается на тепло, передаваемое от большой строительной плиты".

Этот метод не только обеспечивает оптимальную связь между печатными слоями: он также работает с подложками, такими как существующие компоненты, которые нуждаются в ремонте или усилении. Более того, поскольку печатная головка может быть установлена на роботизированных руках, Remus имеет большую свободу передвижения, чем Minerva, что облегчает печать изогнутых и непланарных поверхностей.

Remus является независимым модулем, который поставляется с контроллером и программным обеспечением. В дополнение к источнику плазмы, печатная головка вводит некоторые другие инновации, в том числе улучшенную тепловую систему, увеличенную мощность нагрева и модернизированную подачу проводов для увеличения пропускной способности. С экструзионной системой, основанной на принципах объемного управления, Remus совместим с рядом алюминиевых сплавов, включая промышленные серии Al-6000 и Al-7000.

«Эти разработки расширяют MMD за пределы операционной оболочки обычного 3D-принтера и позволяют приложениям, где размер, геометрия и производственная среда становятся определяющими требованиями», - подчеркивает ValCUN.

Добавляя Remus в свой аппаратный портфель, ValCUN не только позволила печатать более крупные детали с помощью инновационного процесса MMD, но и расширила возможности развертывания своей технологии. Благодаря своей способности монтироваться на многоосевой роботизированной руке или крупномасштабной козловой системе Remus позволяет производителям строить производственный процесс вокруг приложения, а не наоборот. Давайте посмотрим на некоторые области применения:.

Remus является сильным производственным кандидатом для производства крупномасштабных алюминиевых лопастей вентилятора, которые могут использоваться для вентиляции в центрах обработки данных, системах HVAC, чистых помещениях и многом другом.

Выступление вентиляторов напрямую связано с формой и весом лезвия. Как говорит ValCUN, «кривизна, толщина и общая трехмерная форма влияют на поведение воздушного потока, генерацию давления и, в конечном итоге, на энергию, необходимую для перемещения воздуха». Поскольку большинство промышленных лопастей вентиляторов сегодня изготавливаются с использованием традиционных подходов, требующих оснастки, они ограничены с точки зрения их геометрии и, таким образом, могут не соответствовать производительности и эффективности.

С крупномасштабным MMD, включенным через печатную головку Remus, сложные легкие лопасти вентилятора могут быть реализованы экономично. С печатной головкой на роботизированной руке можно напрямую изготовить одностенную конструкцию, используя непланарные траектории инструментов, которые следуют за кривой лезвия. Это приводит к оптимизации лопастей, которые являются более легкими и аэродинамическими, и все это без необходимости использования инструментов.

По данным ValCUN, вентилятор с оптимизированными лопастями может снизить потери энергии вентилятора примерно на 30%. Если мы говорим об использовании вентиляторов в масштабе чего-то вроде центра обработки данных, это повышение эффективности может привести к экономии электроэнергии в диапазоне 2,5 млн евро (2,8 млн долларов) в год.

Заглядывая вперед, ValCUN даже предполагает, что его технология MMD может быть использована для печати лопастей вентилятора непосредственно на вентиляторный концентратор, устраняя требования к сборке. «Сочетание свободы дизайна, автоматизации и увеличения пропускной способности материала делает большие компоненты потока естественной областью применения для Remus», — добавляет компания.

Еще одна заметная область применения Remus находится в обороне, особенно для производства на местах и локализованного ремонта системы.

В армии очень ценна возможность ремонта автомобилей и другой техники в полевых условиях без необходимости транспортировки целого запаса запчастей. И ни одна другая технология не открывает эту возможность, как AM.

В случае с Remus печатная головка может быть интегрирована в контейнерную производственную ячейку, которая может транспортироваться и развертываться в отдаленных районах. Как отмечает ValCUN, в этом случае основной точкой продажи технологии является не геометрическая сложность, которую она может достичь, а препятствия, которые она преодолевает.

«Алюминиевая проволока компактна, безопасна и проста в хранении, в то время как одно и то же сырье может производить различные геометрии без специальной оснастки или необходимости в большом разнообразии хранения сырья», - подчеркивает ValCUN. Поэтому развертываемая система MMD может производить выбранные скобки, корпуса, разъемы, конструктивные элементы или запасные части ближе к точке использования.

Remus не только может быть развернут для производства запасных частей по требованию, но и может 3D-печать непосредственно на существующие конструкции, что позволяет ремонтировать поврежденные или сломанные компоненты и продлевает срок службы существующих систем. Эти возможности также имеют огромный потенциал за пределами оборонного сектора и могут быть благом для любой отрасли со сложной логистикой запасных частей, таких как нефть и газ, морские, морские, горнодобывающие и другие.

Процесс MMD от ValCUN также может быть использован как часть гибридного производственного процесса с использованием печатной головки Remus наряду с традиционными производственными подходами. Например, материал может быть стратегически нанесен на обработанную, отлитую или иным образом сформированную часть для целей добавления локального усиления, монтажных функций, пользовательских интерфейсов или геометрически сложных секций.

Этот гибридный подход учитывает преимущества как обычного производства, так и аддитивного производства, используя первый для реализации «простых, экономичных и повторяющихся» сегментов продукта и используя MMD только там, где он обеспечивает функциональное или экономическое преимущество. Поэтому инженерный вопрос меняется от «Может ли этот полный компонент быть напечатан в 3D?» до «Где цифровое добавление алюминия улучшает продукт или упрощает его производство?»

Например, стандартизированный компонент может быть изготовлен в масштабе с использованием наиболее эффективного процесса. Оттуда MMD может выборочно наносить специфические особенности приложения по мере необходимости или добавлять подкрепление к существующей части без необходимости перепроектирования всего компонента.

С запуском Remus ValCUN вывела процесс MMD на новый уровень. Теперь технология может использоваться не только в контексте разработки приложений, НИОКР и мелкосерийного производства с помощью 3D-принтера Minerva, но и в промышленных производственных средах.

Благодаря сочетанию многоосевой интеграции, более высокой пропускной способности осаждения и плазменной подготовки поверхности, Remus предлагает производителям в различных отраслях промышленности метод для создания оптимизированных, крупномасштабных алюминиевых конструкций, ремонта существующих компонентов, производства запасных частей по требованию или максимизации эффективности с гибридными процессами.

«Результат — это больше, чем увеличение объема сборки или новая печатная головка», — заключает ValCUN. Это представляет собой изменение в способе развертывания алюминиевого аддитивного производства: производственная система может быть настроена вокруг компонента и производственного процесса вместо того, чтобы требовать, чтобы компонент вписывался в предопределенный принтер.