Electronic Beam Melting eli elektronisuihkusulatus toimii siten, että hehkuva elektronisuihku rakentaa pienistä titaanipulverin hiukkasista kerroksittain kiinteää materiaalia, jotka sulatetaan yhteen muodostamaan yksittäinen objekti.
Kaikki se jauhe, mitä ei ole käytetty, voidaan edelleen käyttää muihin rakenteisiin. Menetelmä on raaka-ainetta säästävä, sillä jos vanne tai mikä tahansa esine työstetään kiinteästä titaanikappaleesta, materiaalia menee paljon enemmän hukkaan.
Vanteen tulostuksessa tarvitut väliaikaiset tukirakenteet poistettiin käsin ja pantiin kierrätykseen. Sen jälkeen niiden viiden pääosion, joista vanteen tukirakenne muodostuu, vastakkaiset pinnat koneistettiin minimaalisesti sen varmistamiseksi, että ne sopivat toisiinsa saumattomasti.
HRE Wheelsin 3D-tulostettu titaanivanne. Keskiosa liittää vanteen pääosiot toisiinsa.
Vanteen puolat harjattiin käsin, jonka jälkeen puhdistusprosessissa poistettiin kaikki mahdollinen rasva ja jäljelle jäänyt ylimääräinen titaanijauhe.
Lopulta keskiöosalla liitettiin kaikki viisi osiota yhteen. Titaanikiinnikkein liitettiin vielä hiilikuituinen vanne paikalleen.
Vanne on nimeltään HRE3D+, ja viimeistelty vanne esiteltiin marraskuun puolivälissä Formnext-messuilla Frankfurtissa Saksassa.
HRE Wheelsin 3D-tulostettu titaanivanne - tai varsinainen vannehan on hiilikuitua.
Elektronisuihkusulatus mahdollistaa edistyneiden materiaalien kuten titaanin työstämisen monimutkaisiksi tuotteiksi. Yhteistyöprojektin tavoitteena oli testata 3D-tulostuksen mahdollisuuksia käytännössä. Perinteisen alumiinisen vanteen valmistuksessa poistetaan 80 % materiaalista lopullisen tuotteen valmistamiseksi.
3D-tulostamalla valmistamalla ainoastaan 5 % käytetystä materiaalista poistetaan ja kierrätetään, joten prosessi on paljon tehokkaampi, kerrotaan HRE Wheelsin tiedotteessa. Lisäksi titaani on paljon vahvempaa kuin alumiini ja vastustaa korroosiota. Kuten kuvistakin näkyy, siitä voidaan tehdä erittäin keveitä rakenteita.
HRE Wheelsin 3D-tulostettu titaanivanne. Yksittäinen pääosio ja sen monimutkaiset muodot.
– Tämä on uskomattoman jännittävä ja tärkeä projekti meille, sillä saimme nähdä, mitä tulevaisuuden vannesuunnittelu pitää sisällään, totesi HRE:n hallituksen puheenjohtaja Alan Peltier. – Työskentely GE Additive’s AddWorks -tiimin kanssa antoi meille pääsyn viimeisimpään materiaalia lisäävään valmistustapaan (3D-tulostus) sekä osaavaan insinööritiimiin, sallien meidän työntää vannesuunnittelun rajoja kaiken sen taakse, mikä on mahdollista nykyisillä tuotantotavoilla. HRE:lle kumppanuus GE:n kanssa vie meidät tulevaisuuteen.
HRE:n sivuille pääset tästä.
Vaikka oheinen vanne on tehty autoille, on se teknisesti erittäin kiinnostava. Paitsi että sen keskiö ja puolat on valmistettu titaanista, hiilikuituinen vanne tekee ratkaisusta erittäin kevyen ja kestävän. Oletettavaa on, että ratkaisu tullee jollain aikavälillä myös moottoripyöriin esimerkiksi MotoGP-käyttöön.
HRE Wheelsin 3D-tulostettu titaanivanne kokonaisuudessaan.