Laboratorium Wytwarzania Addytywnego

Laboratorium Wytwarzania Addytywnego jest jednostką organizacyjną funkcjonującą w strukturze Centrum. Jednostka ta realizuje działalność badawczą oraz usługi badawczo‑rozwojowe w obszarze zaawansowanych technologii wytwarzania przyrostowego metali i ich stopów, obejmujących pełne spektrum rozwiązań – od precyzyjnych detali o złożonej geometrii, po wielkogabarytowe, wielomateriałowe konstrukcje z kanałami wewnętrznymi i strukturami ażurowymi.

Laboratorium prowadzi kompleksowe prace badawcze w zakresie projektowania generatywnego i optymalizacji topologicznej elementów konstrukcyjnych dedykowanych technologiom przyrostowym, ze szczególnym uwzględnieniem struktur ażurowych, kanałów chłodzących, konstrukcji o podwyższonej sztywności i zredukowanej masie, a także komponentów o funkcjonalnej gradacji własności.

Istotnym obszarem działalności jest dobór i optymalizacja parametrów procesowych dla poszczególnych technologii (DED, WAAM, LPBF, FDMS), obejmująca m.in. analizę wpływu energii liniowej, prędkości osadzania, strategii skanowania i trajektorii napawania na mikrostrukturę, właściwości mechaniczne oraz dokładność wymiarowo‑kształtową wytwarzanych elementów. Badania te prowadzone są zarówno z wykorzystaniem eksperymentu technologicznego, jak i zaawansowanych metod symulacyjnych, wspierających projektowanie procesu oraz przewidywanie ewentualnych niezgodności (odkształcenia, pęknięcia, porowatość).

Laboratorium realizuje również druk próbek badawczych i demonstracyjnych wyrobów (prototypów) na potrzeby projektów naukowych oraz współpracy z przemysłem, obejmujący m.in. komponenty narzędziowe, elementy układów napędowych, konstrukcje nośne, wymienniki ciepła oraz elementy dedykowane dla branży lotniczej, motoryzacyjnej, energetycznej i obronnej. W ramach tych prac opracowywane są kompletne technologie wytwarzania addytywnego, obejmujące przygotowanie modelu CAD, optymalizację geometrii pod kątem druku (DfAM), dobór strategii budowy, parametryzację procesu, obróbki wykończeniowe oraz wstępną weryfikację właściwości użytkowych.

Zakres działalności Laboratorium Wytwarzania Addytywnego Metali obejmuje ponadto opracowanie i walidację procedur technologicznych dla nowych materiałów (stale narzędziowe, stopy niklu, tytanu, aluminium oraz specjalne materiały funkcjonalne), w tym ocenę ich przydatności do wytwarzania przyrostowego, analizę podatności na pękanie gorące, kontrolę struktury poprocesowej oraz możliwość integrowania w jednej części różnych materiałów o komplementarnych właściwościach.

Dzięki połączeniu zróżnicowanych technologii (DED – laserowych i łukowych, LPBF, FDM + spiekanie) laboratorium stanowi platformę badawczo‑rozwojową pokrywającą pełne spektrum wytwarzania addytywnego metali i ich stopów – od precyzyjnych, małogabarytowych detali o wysokiej jakości powierzchni, poprzez konstrukcje multimateriałowe z kanałami wewnętrznymi i strukturami ażurowymi, aż po wielkogabarytowe elementy konstrukcyjne dla zastosowań przemysłowych.