1 Metall 3D-utskriftsteknik: koncept
Stapling lager för lager driver grunden för 3D-utskriftsteknik av metall. Metallpulver eller trådar smälts och skiktas lager för lager genom att exakt manipulera värmekällor som laserstrålar eller elektronstrålar, och bygger därmed tredimensionella solida föremål. Detta tillvägagångssätt minskar drastiskt design till tillverkningscykel genom att realisera den direkta konverteringen från digitala modeller till fysiska enheter.
2 Användning av metall 3D-utskrift vid tillverkning av flygplansmotorkomponenter
Komplexa geometriska former och inre strukturer som ingår i flygplansmotorkomponenter försvårar ibland hanteringen med konventionella produktionstekniker. Genom att noggrant reglera smältprocessen för att uppnå direkt produktion av komplicerade strukturer, såsom kylkanaler för turbinblad och sofistikerade inre kammare för förbränningskammare, kan metall 3D-utskriftsteknik lätt lösa denna svårighet.
Ett av huvudmålen med design av flygplansmotorer är lättvikt, vilket direkt påverkar flygprestanda och bränsleekonomi. Genom att förbättra detaljdesignerna - som att använda topologioptimeringstekniker - låter metall 3D-utskriftsteknik drastiskt minska vikten samtidigt som strukturell styrka och styvhet bibehålls.
Metall 3D-utskriftsteknik kan hantera en rad högpresterande metallmaterial, inklusive avgörande i flygplansmotorer: högtemperaturlegeringar, titanlegeringar och nickelbaserade legeringar. Exakt form på dessa material kan erhållas samtidigt som deras enastående mekaniska egenskaper och termiska stabilitet bevaras genom exakt kontroll av smältprocessen.
Snabb prototypframställning och testning är helt avgörande för utvecklingen av flygmotorer. Genom att snabbt omvandla ritningar till fysiska delar, snabbar 3D-utskriftsteknik av metall på processer för produktiteration och optimering, hjälper till att förkorta utvecklingscykler och sänka utvecklingskostnader.
Tre fördelar med 3D-utskrift av metall för tillverkning av komponenter för flygmotorer
Förbättra tillverkningseffektiviteten och noggrannheten: Genom att noggrant hantera smältprocessen kan 3D-utskriftsteknik av metall åstadkomma högprecisionstillverkning och lägre bearbetningsmisstag. Samtidigt reducerar denna teknik flera procedurer och fixturer vid konventionell tillverkning, vilket förbättrar tillverkningseffektiviteten.
Även om den initiala kostnaden för utrustning för 3D-utskrift av metall är något dyr, kan denna teknik med tiden minimera tillverkningskostnaderna avsevärt genom att minska materialspill, förkorta tillverkningscykler och minska mängden skrot.
Metall 3D-utskriftsteknik kan producera komponenter med komplicerade strukturer och idealisk materialfördelning, vilket ökar komponenternas styrka och hållbarhet och förlänger deras livslängd.
4 Problem och lösningar inför
Hög materialkostnad:
De stora kostnaderna för högpresterande metallpulver begränsar den omfattande användningen av metall 3D-utskriftsteknik. Svaret kräver att man skapar billiga metallpulvermaterial, effektiviserar trycktekniker och bästa användningen av tillgängliga material.
Minskad utskriftshastighet:
Särskilt för stora komponenter har metall 3D-utskriftsteknik något dålig utskriftshastighet. Tillsammans med att implementera en parallelltryckteknik består svaret av att skapa flermunstyckesutskriftsteknik och höghastighetsutskriftsutrustning.
Efterbearbetningsprocessen är komplicerad:
För att garantera deras prestanda kan 3D-printade metallkomponenter kräva en rad efterbearbetningsbehandlingar som ytbehandling, värmebehandling etc. Utveckling av nya efterbearbetningsteknologier och utrustning samt optimering av efterbearbetningsprocessparametrar utgör en del av lösning.
https://www.kina-3dprinting.com/metal-3d-printing/ti6al4v-titanium-3d-printing-boring-tools.html