1. Tillståndet för metall 3D-utskriftsteknikens nuvarande flygplanstillämpning
Metall 3D-utskriftsteknik används i stor utsträckning inom flygplansindustrin för att producera viktiga delar såsom motorer, förbränningskammare och turbinblad. Till exempel är den första lokalt tillverkade, elektriska pumpmotorn för flytande syrefotogen med nålbult som använder 3D-utskriftsteknik "Thunder-5" flytande raketmotor från Deep Blue Aerospace. Dess dragkraftsområdesjustering är 50 % -110 %; dess maximala vakuumtryck är 50kN. SpaceX har dessutom kraftigt sänkt tillverkningskostnaderna och leveranstiderna och har i stor utsträckning använt 3D-utskrivna delar i Falcon 9 och SuperDraco raketmotorer, med stor styrka, duktilitet och brottmotstånd.
2. Idé och fördelar med tredimensionell multi-material tryckteknik
Avancerad tillverkningsmetod känd som multi-material 3D-utskrift möjliggör sammansatt utskrift av flera material. Det möjliggör integrering av flera material i en enda komponent, vilket ger komplexa strukturella produkter som uppfyller flera syften och prestandakriterier och som är utmanande med konventionell tillverkningsteknik. Denna teknik ger fler möjligheter att skapa särskilda funktionella komponenter med bättre prestanda.
3D-utskriftsteknik för flera material återspeglas mest i följande funktioner inom flyg- och rymdområdet:
Variation i design: 3D-utskrifts staplingsformningsteknik låter designers konstruera intrikata geometriska former, vilket ökar deras kreativa flexibilitet. Designers kan åstadkomma kombinationer av flera material i samma modell genom att använda multimaterialtryck för att uppfylla olika funktions- och prestandakriterier.
Multimaterial 3D-utskriftsteknik kan rymma eldfasta metaller och högpresterande keramik bland annat metall och keramiska pulvermaterial. Detta erbjuder möjligheten att skapa metallkeramiska kompositkonstruktioner med olika kemiska och fysikaliska egenskaper.
Multimaterial 3D-utskriftsteknik kan använda den stora komplexitetsstrukturen som bildar fördelarna med 3D-utskrift för att skapa kompositmaterial och komplexa strukturobjekt som inte kan produceras på konventionellt sätt.
Multimaterial 3D-utskriftsteknik kan tillhandahålla integrerad gjutning av strukturella komponenter med dubbla material, så att man undviker problem som uppstår vid montering av flera komponenter i konventionella processer och hjälper på så sätt att förbättra den allmänna prestandan och tillförlitligheten hos dubbla materialstrukturer.
3. Aerospace Field Multi Material 3D Printing Technology Applikationsfall: Motorkomponenter Flygmotorkomponenter inklusive turbinblad, förbränningskammare, etc. har effektivt producerats med hjälp av 3D-utskriftsteknik av metall. Utskrift med flera material gör att man kan sänka vikten avsevärt samtidigt som man garanterar den yttre strukturen och den allmänna styrkan, vilket optimerar bränsleekonomin och flygplanets prestanda. Med hjälp av DED-riktad energiavsättningstillverkningsteknik, deponerade NASA till exempel bimetalliska material i den bakre änden av GRCop-42 kopparkammaren, vilket skapade en höghållfast järnnickel superlegeringar axiell koppling för rakettryckkammarens munstycke, så uppnå kontinuerlig kylning och lösa vissa designutmaningar och gränssnittsproblem i bultanslutningsdesign.
Företag som Deep Blue Aerospace, SpaceX och Skyroot Aerospace har effektivt producerat raketmotorer genom att använda 3D-utskriftsteknik. Bland dessa, Dhawan-1, har Skyroot Aerospace lanserat den första raketmotorn med 100 % 3D-printade bränsleinjektorer och testat den framgångsrikt på sin Vikram I bärraket. Företaget har halverat motorkvaliteten med 50 % med hjälp av 3D-utskriftsteknik, de nödvändiga komponenterna för dess konstruktion med hälften och leveranstiden för produktionen med 80 %.
PEP-processen (Powder Extrusion) utvecklad av Sublimation 3D är en kreativ indirekt 3D-utskriftsteknik för metall/keramik som inte längre kan begränsas till tillverkning av ett enda material och i hög grad tillgodoser behoven hos komplexa kompositutskriftsprodukter. Denna teknik uppnår sammansatt utskrift av flera material genom att använda en oberoende 3D-skrivare med dubbla munstycken som kan skriva ut metall och keramiska material samtidigt eller alternativt. I den snabba utvecklingen och tillverkningen av metall/keramiska multimaterial, metall/keramiska kompositmaterial och deras produkter inom flyg- och rymdsektorn, finner denna teknologi en omfattande tillämpningspotential.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-conformal-cooling-mold.html