1 Metall 3D-utskriftsteknologi: Konsepter
Lag for lag stabling driver grunnlaget for 3D-utskriftsteknologi av metall. Metallpulver eller ledninger smeltes og legges lag for lag ved nøyaktig å manipulere varmekilder som laserstråler eller elektronstråler, og dermed bygge tredimensjonale solide objekter. Denne tilnærmingen reduserer drastisk design-til-produksjonssyklusen ved å realisere den direkte konverteringen fra digitale modeller til fysiske enheter.
2 Bruk av metall 3D-utskrift ved produksjon av flymotorkomponenter
Komplekse geometriske former og interne strukturer inkludert i flymotorkomponenter gjør noen ganger håndtering vanskelig ved bruk av konvensjonelle produksjonsteknikker. Ved å nøyaktig regulere smelteprosessen for å oppnå direkte produksjon av kompliserte strukturer, slike kjølekanaler for turbinblader og sofistikerte indre kamre for forbrenningskamre, kan metall 3D-utskriftsteknologi lett løse denne vanskeligheten.
Et av hovedmålene for design av flymotorer er lettvekt, som direkte påvirker flyytelsen og drivstofføkonomien. Ved å forbedre deldesignene – for eksempel bruk av topologioptimeringsteknikker – lar 3D-utskriftsteknologi av metall designere drastisk redusere vekten samtidig som strukturell styrke og stivhet opprettholdes.
Metall 3D-utskriftsteknologi kan håndtere en rekke høyytelses metallmaterialer, inkludert avgjørende i flymotorer: høytemperaturlegeringer, titanlegeringer og nikkelbaserte legeringer. Nøyaktig form på disse materialene kan oppnås samtidig som de bevarer deres enestående mekaniske egenskaper og termiske stabilitet ved nøyaktig kontroll av smelteprosessen.
Rask prototyping og testing er helt avgjørende for utviklingen av flymotorer. Ved å gjøre tegninger raskt om til fysiske deler, 3D-utskriftsteknologi av metall øker hastigheten på prosesser for produktgjentakelse og -optimalisering, bidrar til å forkorte utviklingssykluser og redusere utviklingskostnadene.
Tre fordeler med 3D-utskrift av metall for produksjon av komponenter til flymotorer
Forbedre produksjonseffektiviteten og nøyaktigheten: Ved å administrere smelteprosessen nøyaktig, kan 3D-utskriftsteknologi av metall oppnå høypresisjonsproduksjon og lavere prosesseringsfeil. Samtidig reduserer denne teknikken flere prosedyrer og inventar i konvensjonell produksjon, og forbedrer derfor produksjonseffektiviteten.
Selv om det innledende utlegget for 3D-utskriftsutstyr av metall er noe kostbart, kan denne teknologien over tid redusere produksjonskostnadene betraktelig ved å redusere materialavfall, forkorte produksjonssykluser og redusere skraphastigheten.
Metall 3D-utskriftsteknologi kan produsere komponenter med kompliserte strukturer og ideell materialfordeling, og øker derfor styrken og holdbarheten til komponentene og forlenger deres levetid.
4 Problemer og løsninger som står overfor
Høye materialkostnader:
De store kostnadene ved høyytelses metallpulver begrenser den omfattende bruken av metall 3D-utskriftsteknikk. Svaret krever å lage rimelige metallpulvermaterialer, strømlinjeforme trykkteknikker og best mulig bruk av tilgjengelige materialer.
Redusert utskriftshastighet:
Spesielt for store komponenter har metall 3D-utskriftsteknologi noe dårlig utskriftshastighet. Sammen med implementering av en parallell utskriftsteknikk, består svaret av å lage multi-dyse utskriftsteknologi og høyhastighets utskriftsutstyr.
Etterbehandlingsprosessen er komplisert:
For å garantere ytelsen kan 3D-printede metallkomponenter kreve en rekke etterbehandlingsbehandlinger som overflatebehandling, varmebehandling osv. Utvikling av nye etterbehandlingsteknologier og -utstyr samt optimalisering av etterbehandlingsprosessparametere utgjør en del av løsning.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/ti6al4v-titanium-3d-printing-boring-tools.html