1,Aerospace Field Metal 3D Printing Technology Applications
Direkte fra digitale modeller, stabler 3D-utskriftsteknologi av metall metallpulver lag for lag og smelter og størkner dem ved hjelp av lasere eller elektronstråler. De primære teknologiene er selektiv lasersmelting (SLM), elektronstrålesmelting (EBM), direkte energiavsetning (DED), etc. ikke begrenset her. Luftfartssektoren finner stor bruk for disse teknologiene på flere forskjellige måter:
Selective Laser Melting (SLM) bruker høyenergilasere for nøyaktig å smelte metallpulver, egnet for produksjon av presisjon og kompliserte deler som motorblader, flykroppsrammer osv. Ved nøyaktig å administrere smelte- og størkningsprosessen til metallpulver, kan SLM-teknologi produsere lettvekt og sterke luftfartskomponenter, noe som reduserer totalvekten til flyet betydelig og forbedrer drivstofføkonomien.
Rask prosesseringshastighet og egnethet for fabrikasjon av store komponenter gjør elektronstrålesmelting (EBM) ved å bruke en elektronstråle for å smelte metallpulver i et vakuummiljø passende. På grunn av vakuummiljøet og den store energitettheten tilbyr EBM-teknologien spesielle fordeler ved produksjon av førsteklasses og høyytelses flykomponenter.
For smelting og avsetning-fit for reparasjon og rask prototyping-metalltråd eller pulver mates direkte inn i en høytemperatur varmekilde gjennom en dyse. Redusert vedlikeholdskostnader og økt komponentpålitelighet, har DED-teknologi vært avgjørende for reparasjon og reproduksjon av flyapplikasjoner.
2, i stedet for å sjonglere teknologi og kostnader
Mens bruk av metall 3D-utskriftsteknologi i luftfartsindustrien har flere fordeler, eksisterer det også økonomisk og teknologisk avveining.
Materialkostnader: Spesielt sjeldne metaller eller høyytelseslegeringer, hvis kostnad er langt høyere enn for vanlige metaller, prisen på metallpulvermaterialer i seg selv er en betydelig innflytelsesfaktor. I flyindustrien har materialer ganske høye standarder og brukes ofte høyytelseslegeringer for å garantere komponentstyrke og lang levetid. Dette øker klart materielle utgifter.
Utstyrskostnader: Dyrt høykvalitets 3D-utskriftsutstyr av metall kommer med likt fordelte høye vedlikeholdsutgifter og energibruk samt priser. Selv om den konstante utviklingen av teknologi og hardere markedskonkurranse forventes å gradvis redusere utstyrskostnadene, er dette fortsatt et avgjørende element som begrenser den brede implementeringen av metall 3D-utskriftsteknologi i romfartssektoren på dagens nivå.
Systemkostnad: Videre påvirker kostnaden valg av metode for metall 3D-printing. Ulike teknikker har fordeler og ulemper og passer for ulike brukssituasjoner. For små partier, høypresisjonsproduksjon av deler, for eksempel, er SLM-teknologi passende; DED-teknologi er mer passende for storskala, lavkostproduksjon. For å redusere kostnadene og øke produksjonseffektiviteten, må bedrifter vedta hensiktsmessige prosedyrer avhengig av egne krav og reelle omstendigheter.
Kostnad etter prosessering: Man kan ikke overse det avgjørende elementet i etterbehandling av metall 3D-utskrift. For å garantere dimensjonsnøyaktighet, mekaniske egenskaper og overflatekvalitet til de trykte metalldelene, må de gå gjennom stadier inkludert overflatebehandling, varmebehandling og fjerning av støttestrukturer. Sammen med en betydelig investering i menneskelige, materielle og økonomiske ressurser, krever disse etterbehandlingsaktivitetene også disse.
3, Tilnærming til optimalisering
Luftfartsfirmaer som bruker 3D-utskriftsteknologi av metall, må implementere et sett med optimaliseringsteknikker hvis de skal holde høy kvalitet og samtidig kutte kostnader:
Velge passende verktøy og forsyninger: For å spare direkte utgifter, bør bedrifter velge passende verktøy og materialer basert på deres egne krav og reelle situasjon. Lavpris erstatningsmaterialer kan for eksempel brukes uten at det går på bekostning av ytelsen; mens du velger utstyr, kan du ta hensyn til modeller med mer økonomi.
maksimering av utskriftsprosessparametere: Utskriftseffektivitet og presisjon kan økes ved å optimalisere utskriftsprosessparametere som laserkraft, skannehastighet, lagtykkelse osv., slik at produksjonskostnadene reduseres. Samtidig kan stabiliteten og kontrollerbarheten til utskriftsprosessen forbedres ved å inkludere intelligente styringssystemer og automatisert utstyr, slik at menneskelig intervensjon og feil reduseres.
Redusere skrothastigheten og øke produksjonseffektiviteten: Redusering av skrothastigheten og øke produksjonseffektiviteten bidrar til å spare utgifter enda mer. Parallell utskriftsteknologi, for eksempel, gjør at flere komponenter kan skrives ut samtidig; ved hjelp av design- og prosessinnstillinger kan faren for trykkfeil og utgiftene til gjentatte utskrifter minimeres.
Nye overflatebehandlingsteknologier og utstyr gjør det mulig å forbedre prosesseringseffektiviteten og kvaliteten samtidig som ytelsen til delene sikres og dermed redusere kostnadene og tiden for etterbehandling. For eksempel er en miljøsikker og effektiv erstatning for konvensjonelle kjemiske renseteknikker laserrenseteknologi.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-of-race-car-accessories.html