Med tanke på den accelererade tekniska utvecklingen har metall 3D-utskriftsteknik blivit ett av de främsta kreativa verktygen inom flygsektorn. Denna metod höjer inte bara produktionsnoggrannheten och effektiviteten avsevärt utan främjar också forskningen och tillämpningen av nya legeringsmaterial. Eftersom de drastiskt förbättrar flygplansdesign, konstruktion och underhåll, blir dessa nya legeringar – med sina unika egenskaper – allt viktigare inom flygindustrin.
Metall 3D-utskrift är en sofistikerad additiv tillverkningsteknik där tredimensionella föremål produceras lager för lager och samlar metallpartiklar eller trådar. Mindre material används i 3D-utskrift av metall än i traditionella produktionsmetoder som gjutning, smide och skärning; den erbjuder också snabbare tillverkningscykler och mer designfrihet. Speciellt vid tillverkning av komplexa strukturella element har dessa fördelar lett till omfattande tillämpning av metall 3D-utskrift inom flygplansindustrin.
Utveckling av nya legeringar är en av de viktigaste drivkrafterna för vetenskapliga framsteg inom 3D-utskrift av metall. Tillsammans med exceptionell hållfasthet, hög seghet och stark korrosionsbeständighet, har dessa nya legeringar lätta egenskaper och bra prestanda vid hög temperatur. Från strukturella element till motorkomponenter till termiska skyddssystem, dessa egenskaper ger den nya legeringen avsevärda användningsmöjligheter inom flygplanssektorn.
Med den nya högtemperaturlegeringen GRX-810, utvecklad i samarbete mellan NASA och Elementum 3D, uppvisar denna legering enastående krypbeständighet, styrka och oxidationsbeständighet, med hjälp av den nya nickelkobolt-kromoxiddispersionsförstärkta (ODS) högtemperaturlegeringen. GRX-810s styrka och oxidationsbeständighet har fördubblats och dess krypmotstånd, jämfört med konventionella tryckta högtemperaturlegeringar, har förbättrats 1000 gånger. Detta gör GRX-810 till ett lämpligt material för att skapa tunnare och mindre motorkomponenter, vilket förbättrar bränsleekonomin, driftskostnaderna och hållbarheten. Dessutom passar för tillverkning av komponenter som arbetar vid högre driftstemperaturer, inklusive raketmotormunstycken, GRX-810 är
Förutom GRX-810 inkluderar nya legeringar inom 3D-utskrift av metall även EOS Nickel Alloy IN738 och EOS Nickel Alloy K500. Hög hållfasthet, värmebeständighet och enastående korrosionsbeständighet gör IN738 till en högpresterande nickelbaserad superlegering perfekt för att tillverka turbinblad och andra högpresterande energikomponenter samt turbomaskinerisystem som körs under enormt tryck. EOS IN738 kan avsevärt minska försämringen i högtryckstillämpningar och motstå fler temperaturförhållanden än konventionella superlegeringar. För flygplanssektorn som skapar pålitliga och effektiva komponenter är IN738 därför ett perfekt val.
Utvecklad på begäran av ett stort rymduppskjutningsföretag, kombinerar K500 egenskaperna hos nickellegering och kopparlegering för att erbjuda en balanserad blandning av styrka och blygsam värmeledningsförmåga. Detta material är mycket lämpligt för kemisk bearbetning och maritima applikationer som pumpar och ventiler samt för att göra rymdapplikationskomponenter inklusive thrusters och munstycken. I 3D-utskriftsmaterial stänger lanseringen av K500 gapet mellan mekanisk styrka och värmeledningsförmåga, och erbjuder därför flygsektorn fler alternativ.
Dessutom har experter från Oak Ridge National Laboratory (ORNL) och National Energy Technology Laboratory (NETL) effektivt designat och 3D-printat den lättaste och sprickfria legeringen hittills. Denna legering består av sju element med hög niobhalt och har en komplicerad legeringsstruktur. Minst 48% högre smältpunkt än tidigare nickelkoboltsuperlegeringar, den tål höga temperaturer över 1315 grader utan att smälta. Förutom att förbättra den additiva tillverkningskvaliteten hos turbinblad, hjälper detta fantasifulla genombrott till att minska vikten på flygplan och gasturbiner och förbättrar den allmänna prestandan.
Flygplanstillverkare finner stor användning för nyutvecklade legeringar skapade i 3D-utskrift av metall. Nya legeringar kan utvecklas, till exempel för att bygga kritiska motorkomponenter såsom högtemperaturisoleringspackningar, turbinblad och förbränningskammare, från vilka den nya legeringen är det idealiska valet eftersom dess höga temperaturhållfasthet, korrosionsbeständighet och slitstyrka tillåter den. för att klara kemiska miljöer och stora värmebelastningar. Dessutom tillåter den nya legeringen tillverkning av betydande delar inklusive strukturella sektioner och termiska skyddssystem, vilket förbättrar den allmänna säkerheten och prestandan hos flygplan.
De nya legeringarna inom 3D-utskrift av metall främjar inte bara flygplansteknik utan erbjuder även fantasifulla möjligheter för många andra områden. Nya legeringar kan genereras för energisektorn, till exempel för att bygga mer robusta och effektiva gasturbindelar och strukturella komponenter till kärnkraftsreaktorer. Medicinsk industri finner användning för nya legeringar vid tillverkning av mer precision och tillförlitlig utrustning och implantat. Dessa applikationer utökar inte bara spektrumet av möjligheter för metall 3D-utskriftsteknik utan stöder också industriell uppgradering i allierade sektorer och tekniska framsteg inom relevanta områden.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/lightweight-fluid-manifold-with-3d-printing.html