3D列印鎢模組

歐洲核子研究中心(CERN)正在採用3D列印鎢模組進行升級,這將使物理學家能夠以更高的精度研究罕見的過程和現象。這些模組的性能和精度要求需與傳統機械加工精度相匹配,EOS和AMCM(隸屬於EOS集團)是唯一能夠提供這些零部件的公司。

3D列印鎢模組是有大約5000個1.2 x 1.2 x 150毫米的方孔鎢模組,它使用 AMCM M 290-2 FDR積層製造列印機製造(AMCM/CERN提供)。

CERN的大型強子對撞機(LHC)是世界上最大也是能量最高的粒子加速器,它於2008年9月10日首次啟動。大型強子對撞機主要由一個27公里長的超導磁體環和許多促使粒子能沿著特定方向傳播的加速結構組成。

鎢模組將構成LHC的電磁量熱計(ECAL)的中心,這是一個7 x 8米的大型牆體結構,用於測量電子和光子的能量。ECAL由12 x 12釐米的模組組成,計畫用鎢製成的新結構取代最裡面的32個模組,面積約為0.5平方米,該區域最具挑戰性,對成功至關重要。

由EOS開發,並在AMCM設備上列印

歐洲核子研究中心最終找到EOS來開發這些鎢結構。他們對表面光潔度和零件精度有嚴格的要求,不需要任何後處理。鎢塊上的每個孔都充滿了閃爍光纖,光纖不能被粗糙的表面劃傷,所以鎢壁的表面品質必須要很高。

最終,高品質的鎢模組成功由EOS集團旗下的AMCM M 290-2 FDR設備上生產。每個鎢塊都有大約5000個1.2 x 1.2 x 150毫米的方孔,壁厚為500微米,並填充閃爍光纖,表面品質完全達到要求。


生產新的鎢結構在五年前是不可想像的,3D列印帶來了突破,由於AMCM M 290-2 FDR系統具有精細的細節解析度,我們得到了這個實驗裝置所需的高品質部件,這個裝置對微小缺陷非常敏感。

 

Dipl-Ing Hubert Gerwig

高級工程師 | 歐洲核子研究中心


AMCM M 290-2 FDR

工件要求:

+/- 20µm壁厚

+/- 50微米的整體精度

粗糙度(Ra)低於6

AMCM M 290-2 FDR是一台雙光高精細解析度的粉末床融合積層製造設備,適合於像這樣的高品質列印應用。它有兩個400W的雷射器,整體成型空間為250 x 220 x 325 mm。


對於這種高精度的應用,AMCM M 290系列的400W設備具有小光斑和 135 x 220mm的最大單件尺寸,是最佳的積層製造解決方案。這使得鎢模組的複雜設計能以新穎和優化的方式進行3D列印。”

 

Martin Bullemer

總經理 | AMCM