LAserdrivna Metalldroppar som möjliggör multimaterial 4D-printing (LAM-4D) - etapp 2

Viktiga resultat som projektet gav

Målet för denna fortsatta hypotesprövning och utveckling av ny process för additiv tillverkning. Resultaten visar på goda möjligheter och strategier för robust materialöverföring. Med denna trådbaserade metod kan en högenergilaser agera både som skapare, drivare och positionerare av metaller på ytor, för påsvetsning, upplegering eller additiv tillverkning. Tre olika legeringar har testats med positiva resultat även och delvis kombinerats. Identifiering av lämpliga element i för överföring är gjord. Nästa steg i utvecklande av denna nya metod är mot industrialisering.

Långsiktiga effekter som förväntas

Projektet har lett till ökad förståelse kring den nya processen för att den robust ska fungera. Acceleration av droppar och dess positionering är inte enkel, eftersom en ej helt centrisk träffyta kommer snabbt trycka droppe åt sidan. Här utvecklad metodik visar på goda resultat, med högre precision och repeterbarhet i deponering samt utmärkta övergångsfaser. En ny Svensk flexibel metod för additiv tillverkning i metall för multimaterialtillverkning kan utifrån dessa resultat utvecklas i framtida projekt, vilket kan leda till högre hållbarhet och nya innovativa produkter.

Upplägg och genomförande

Arbetet har utförts inledningsvis teoretiskt och därefter mer experimentellt. Det teoretiska har bestått i beräkningsmodellutveckling för ablationstryck på metalldroppar mha högenergilaserstråle, samt räkna fram motsvarande ablationstryck från olika element . Experiment har gjorts tillsammans med höghastighetsfilmningsteknik för att hitta strategi för droppöverföring där regelbundenhet och träffsäkerhet är som störst. Mekanismer, processfönster och materialstruktur är identifierade för två material men för det tredje med annan metodik och inte lika omfattande.