Oak Ridge National Laboratory’nin Innovation Crossroads programına kabul edilen Knoxville merkezli NXT MFG, daha yüksek metal biriktirme hızını daha düşük ısı girdisiyle birleştirmeyi amaçlayan yeni prosesinin ikinci prototipini tamamladı. Sistem şimdi kontrollü test aşamasına geçiyor.
Şirketin kurucusu Eric Heikkenen, geliştirilen yaklaşımın klasik tel tabanlı yönlendirilmiş enerji biriktirme ve kaynak proseslerinde görülen ısı kaynaklı sorunları azaltmayı hedeflediğini belirtiyor. Teknoloji, adaptif proses kontrolüyle biriktirme parametrelerini üretim sırasında düzenleyerek büyük metal parçaların düşük ve orta adetlerde daha hızlı hazırlanmasını amaçlıyor.
Yüksek biriktirme hızının ısı maliyeti
DED ve WAAM sınıfındaki sistemler, metal tozu veya teli bir enerji kaynağıyla eriterek malzemeyi doğrudan parça üzerine katmanlar halinde biriktiriyor. Bu yöntemler büyük parçalar ve onarım uygulamalarında toz yataklı füzyona göre daha yüksek üretim hızları sağlayabiliyor. Ancak yüksek ısı girdisi; distorsiyon, artık gerilim, kaba tane yapısı ve ilave ısıl işlem ihtiyacı gibi sorunları büyütebiliyor.
NXT MFG’nin temel iddiası, daha az ısıyla daha fazla metal biriktirerek bu değiş tokuşu iyileştirmek. Şirket, prosesin ayrıntılarını fikrî mülkiyet çalışmaları nedeniyle henüz tam olarak açıklamıyor. Bu nedenle biriktirme hızı, malzeme yoğunluğu, mekanik özellikler ve geometrik doğruluk gibi performans göstergeleri bağımsız test sonuçları yayımlanana kadar doğrulanmış kabul edilemez.
AFSD araştırmasından yeni girişime
Heikkenen, Aralık 2024’te University of Tennessee’de doktorasını tamamladı. Önceki akademik çalışmaları, malzemenin tamamen eritilmediği katı hal tabanlı Additive Friction Stir Deposition prosesine ve Ti-6Al-4V gibi alaşımların büyük ölçekli biriktirilmesine odaklanıyordu. NXT MFG, bu büyük parça üretimi ve termal proses kontrolü deneyimini yeni bir ticari platforma dönüştürmeyi hedefliyor.
Şirketin kullanım senaryosu, özellikle geleneksel dövme ve döküm tedarik zincirlerinde kalıp ve takım yatırımı tamamlanana kadar gereken düşük-orta adetli metal parçalar. Savunma, enerji ve ağır sanayide tekil veya sınırlı sayıdaki büyük parçaların teslim süresi aylar sürebildiği için, yeterli malzeme kalitesi sağlandığında katmanlı imalat bu boşluğu doldurabilir.
ORNL altyapısında doğrulama süreci
NXT MFG, ORNL’nin 2026 Innovation Crossroads grubundaki girişimlerden biri. Program, girişimcilere ulusal laboratuvar uzmanlığına ve Manufacturing Demonstration Facility altyapısına erişim sağlıyor. İkinci prototipin testlerinde biriktirme kararlılığı, ısı girdisi, mikro yapı, artık gerilim ve mekanik performansın birlikte değerlendirilmesi bekleniyor.
Teknolojinin ticari değeri, yalnızca yüksek biriktirme hızına değil; bu hızın tekrarlanabilir malzeme özellikleri, denetlenebilir proses verisi ve düşük son işlem ihtiyacıyla korunabilmesine bağlı olacak. Testler iddiaları doğrularsa NXT MFG’nin yaklaşımı, büyük metal parçalar için DED ve WAAM ailesinde alternatif bir proses hattı oluşturabilir.