1 Tekniska svårigheter med metall 3D-utskrift inom flyg- och rymdfart
Innehållsval och prestandaförbättring
Extremt höga materialprestandastandarder inom flygsektorn kräver material med stor hållfasthet, hög seghet, hög temperaturbeständighet, korrosionsbeständighet och andra egenskaper. Men i processen med 3D-utskrift av metall kan flera element påverka materialens mikrostruktur och egenskaper, vilket gör det utmanande att få önskade materialkvaliteter. Utskriftsparametrar och efterbearbetningsprocesser är bland sådana element. En av de största svårigheterna för 3D-utskrift av metall inom flygsektorn är att välja lämpliga metallmaterial och maximera deras prestanda.
Ytkvalitet och utskriftsnoggrannhet
Extrem dimensionell noggrannhet och ytkvalitetsstandarder för flyg- och rymdkomponenter innebär att alla små misstag kan orsaka komponentfel. Men under loppet av 3D-utskrift av metall orsakar ett antal variabler, inklusive pulverpartikelstorlek, laserenergidensitet, skanningshastighet, etc., att de utskrivna delarnas ytkvalitet och precision ofta inte uppfyller flygindustrins standarder.
Kostnad och effektivitet vid utskrift
Medan metall 3D-utskriftsteknik erbjuder stor anpassningsförmåga och anpassningsförmåga, är dess utskriftseffektivitet något dålig och dess kostnad är ganska hög. Produktionsmängden av komponenter inom flygplansindustrin är ibland begränsad. Ett största hinder för metall 3D-utskriftsteknik är hur man kan öka utskriftseffektiviteten och sänka kostnaderna samtidigt som kvaliteten garanteras.
Efter bearbetning och kvalitetskontroll
Ofta nödvändigt för att förbättra prestandan och kvaliteten på komponenterna efter 3D-utskrift av metall är en uppsättning efterbearbetningsoperationer inklusive värmebehandling, ytbehandling, etc. Dessa efterbearbetningsmetoder kan under tiden vara tidskrävande och svåra och kan äventyra komponentens prestanda. En annan svårighet för metall 3D-utskrift inom flygindustrin är alltså hur man kan maximera efterbearbetningstekniken och noggrant hantera kvaliteten.
2 Metall 3D-utskrift inom flygindustrin: lösningen
Materialstudier och prestandaförbättring
Utveckling av nya metallmaterial och optimering av deras sammansättning och mikrostruktur hjälper till att lösa svårigheterna med materialval och prestandaoptimering genom att på så sätt förbättra prestandan. Parallellt med detta, grundlig undersökning av materialets beteende under metall 3D-utskriftsoperationer - inklusive smältning, stelning, fasövergång och effekten av utskriftsparametrar på materialegenskaper - gör att utskriftsprocessen kan optimeras ytterligare för att förbättra materialets prestanda.
Styr utskriftsparametrar och precision
Med hjälp av optimala utskriftsparametrar inklusive lasereffekt, skanningshastighet, skikttjocklek och införande av nya skanningsstrategier och kompenserande algoritmer, kan misstag minimeras och därigenom förbättra utskriftsnoggrannheten och ytkvaliteten. Dessutom kan högprecisionsmätverktyg och detekteringstekniker användas för att kontinuerligt övervaka och återkoppla de utskrivna komponenterna i realtid, för att garantera att ytkvaliteten och utskriftsnoggrannheten uppfyller flygplansindustrins standarder.
Öka utskrifterna och minska kostnaderna.
Effektiv utskriftsutrustning inklusive många laserhuvuden och munstycken kan också hjälpa till att maximera utskriftsvägar och skikttjockleksegenskaper, vilket förbättrar utskriftseffektiviteten och sänker kostnaderna. Materialkostnader kan sänkas under tiden genom att skapa nya tryckmaterial och pulveråtervinningsmetoder. Dessutom används automatiserade och intelligenta tillverkningstekniker för att öka produktionseffektiviteten och spara arbetskostnader.
Kontrollera kvalitet och efterbearbetningsteknik för att maximera
Ny efterbehandlingsteknik och utrustning såsom ytbehandlingstekniker som laserbeklädnad och jonimplantation samt avancerade oförstörande testtekniker och kvalitetskontrollmetoder som röntgentestning och ultraljudstestning kan utvecklas för att fullständigt inspektera och kontrollera kvaliteten på tryckta material, för att ta itu med utmaningarna med efterbearbetningsteknik och kvalitetskontroll. Dessutom bör ett grundligt kvalitetskontrollsystem och spårbarhetssystem etableras för att garantera tryckt material tillförlitlighet och kvalitet.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-in-the-racing-car-industry.html