Eftir að kolefnishámark og kolefnishlutleysi voru fyrst skrifuð inn í vinnuskýrslu kínverskra stjórnvalda árið 2021, hefur kolefnishlutleysi á tveimur yfirstandandi fundum enn og aftur orðið heitt umræðuefni. Hlýnun jarðar hefur leitt til aukinnar loftslagsáhættu og að ná kolefnishlutleysi er brýnasta verkefnið í heiminum í dag. Miðað við heildarmagn kolefnislosunar á heimsmælikvarða er flugiðnaðurinn í raun ekki ofurstórt heimili með kolefnislosun, en það er örugglega "erfitt heimili" í minnkun kolefnislosunar. Með fjölgun flugvéla er það enn krefjandi verkefni að kanna og bæta stöðugt ýmsar orkusparnaðar- og útblástursleiðir til að ná settu markmiði um kolefnishlutleysi í geimferðaiðnaðinum.
Aukaframleiðsla gerir líftíma kolefnishlutleysi kleift í flugiðnaði
Academician Lu Bingheng benti á: "Í framtíðinni verður framleiðsluiðnaði Kína skipt í þrjá hluta: efni, efnisskerðingu og efnisuppbót." Sérstaklega á flugsviðinu hefur aukefnaframleiðsla einstaka kosti eins og að draga úr þyngd flugvéla, mynda flókna hluta og átta sig á samþættingu íhluta, sem hefur sýnt mikið gildi og víðtæka notkunarmöguleika. Hlutar stóru farþegaflugvélarinnar C919 nota aukna framleiðslutækni til að vinna úr miðvænglínunni; Boeing 787 Dreamliner er með 30 hlutum sem eru framleiddir með aukefnaframleiðslutækni; Háþróuð flugvél GE9X frá GE hefur meira en þriðjung íhlutanna. Það er gert með aukefnaframleiðslu.
Þegar við lítum á allan lífsferil vöruhönnunar og framleiðslu geimferðavara, flugflutninga, vöruviðhalds og viðhalds frá þróunarsjónarmiði, þá ákvarða eiginleikar aukefnaframleiðslutækni að hún hefur umtalsverða kosti fram yfir hefðbundna framleiðslu hvað varðar kolefnishlutleysi.
Hönnun og framleiðsla
1. Engin þörf á að opna mold, hröð endurtekning. Mest áberandi kosturinn við aukefnaframleiðslutækni er að hægt er að búa til hluta af hvaða lögun sem er beint úr tölvugrafíkgögnum án vinnslu eða móts, sem mun draga verulega úr endurtekningarferlinu, stytta vöruþróun og framleiðsluferil og auka orkuna í þróunarferli. neysla minnkar verulega. Prófessor Wang Huaming við Beihang háskóla sagði einu sinni að Kína gæti nú notað aukefnisframleiðslutækni til að prenta glerglugga í stjórnklefa C919 flugvélarinnar á aðeins 55 dögum, en evrópsk flugvélaframleiðsla sagði að þeir myndu framleiða það sama í að minnsta kosti 2. ár. Efnisframleiðslutækni styttir framleiðsluferlið til muna og bætir skilvirkni.
2. Nettó lögun, hátt efnisnýtingarhlutfall. Lykilleið til að aukaefnaframleiðsla geti verið kolefnishlutlaus er að nota minna efni fyrir hvern hluta, íhlut og vöru. Aukaframleiðsla er nettóform, sem dregur verulega úr úrgangi sem myndast við skurð, mölun og malaferli hefðbundinnar framleiðslu, og efnisnýtingarhlutfall endanlegrar vöru er verulega bætt. Að auki, með hagræðingu á svæðisfræði, getur myndun grindarvirkja, grindarvirkja osfrv., einnig náð þeim tilgangi að spara efni.
3. Samþætting hagnýtra uppbyggingar, draga úr vinnslu- og samsetningaraðferðum. Aukatækni krefst ekki hefðbundinna verkfæra og innréttinga og margra vinnsluferla og getur fljótt og nákvæmlega framleitt hluta af hvaða flóknu formi sem er á einu tæki, þannig að samþætting hlutaaðgerða og mannvirkja dregur úr vinnsluferli og samsetningu. ferlið til að ná lágkolefnismarkmiði framleiðsluferlisins.
Air frakt
1. Minnka þyngd og draga úr eldsneytisnotkun. Fyrir flugbúnað er þyngdarminnkun hið eilífa þema þess og 5 prósenta þyngdarminnkun getur sparað 20 prósent af eldsneytisnotkun. Aukaframleiðsla getur dregið úr orkunotkun við flutning með því að draga úr þyngd flugvélaíhluta.
2. Bættu brennslu skilvirkni vélarinnar og minnkaðu eldsneytisnotkun. Inni í vélinni lýkur aukefnaframleiðslutækni framleiðslu á brunahólfinu og mörgum burðarhlutum, sem gerir vélina einfaldari, léttari og fyrirferðarmeiri, sem gerir henni kleift að spara allt að 15 prósent af eldsneyti með því að bæta eldsneytisnýtingu eingöngu með hönnuninni.
3. Prenta á eftirspurn, draga úr orkusóun. Framleiðsla á staðnum og prentun á eftirspurn dregur úr heildarorkusóun og minnkar kolefnisfótspor. Umhverfiskostnaður á borð við samsetningu, flutning, flutninga, geymslu o.fl. er nánast eytt, sem leiðir til bættrar orku- og auðlindanotkunar.
Viðgerðir og viðhald
1. Endurvinnsla, græn og kolefnislítil. Aukaframleiðsla getur gert sér grein fyrir endurnotkun fargaðra hluta með mölunartækni og áttað sig á þróun flugframleiðsluiðnaðarins í átt að hringlaga hagkerfi. Til dæmis er tæknileg hugmynd MolyWorks í Bandaríkjunum að breyta málmprentunarúrgangi í hágæða duft. Á sama tíma hefur fyrirtækið lagt til „Mobile Foundry“ viðskiptaþróunarlíkanið, það er að málmúrgangurinn er meltur og breytt í hágæða duft á staðnum.
3. Viðgerð að hluta til að koma í veg fyrir að hlutar skeini. Byggt á lag-fyrir-lags framleiðslueiginleikum aukefnaframleiðslu er aðeins litið á skemmda hlutann sem sérstakt undirlag og lögun hlutans er hægt að endurheimta með þrívídd leysirmyndun á skemmda hlutanum og frammistaðan getur mætt. kröfur um notkun. Dyggðugar kolefnislítil hringrás hlutaframleiðsluferlisins er að veruleika, sem sparar orkuna sem neytt er við framleiðslu á nýjum efnum og hlutum. Til dæmis, fyrir túrbínudiskahluta, þegar blað á disknum er skemmt, er aðeins nauðsynlegt að nota viðbótarframleiðslutækni til að gera við skemmda blaðið til að endurheimta virkni disksins og forðast að skrópa allan túrbínudiskinn.
3. Bættu frammistöðu hluta og auka endingartíma. Með því að hagræða uppbyggingu hlutanna er hægt að dreifa álagi hlutanna á sem eðlilegastan hátt, draga úr hættu á þreytusprungum og lengja þar með endingartímann og minnka kolefnisfótsporið. Til dæmis uppfyllir lendingarbúnaðurinn sem framleiddur er með þrívíddartækni á bandaríska F16 orrustuvélinni ekki aðeins notkunarstaðlinum heldur hefur meðallíftíminn 2,5 sinnum lengri en upprunalega.
Tillögur um framtíðarleiðir
Til að bæta enn frekar getu aukefnaframleiðslu til að ná kolefnishlutleysi í flugiðnaðinum eru eftirfarandi þróunarleiðbeiningar lagðar til.
1. Hagræðing efnis örbyggingar. Faglegur gagnagrunnur er stofnaður í gegnum erfðamengi efnisins til að gera sér grein fyrir skynsamlegri hagræðingu á efnisvali. Með því að koma á innra sambandi milli samsetningar, ferlis, örbyggingar og frammistöðu er örbyggingin sem uppfyllir kröfur um kolefnishlutleysi hönnuð í samræmi við eiginleika efnisins.
2. Byggingar- og þverfagleg hagræðing staðfræði. Kynntu fjöleðlisfræðidrifna rúmmálshönnun, samþættu stafrænt fjölskalaeiginleika og marggerða efni, viðhalda nauðsynlegum vélrænum eiginleikum og ná fram samruna burðarvirkja til að draga úr efnisnotkun og draga úr þyngd íhluta.
3. Sambland af gervigreind og gagnatvíburatækni. Samþætta háþróaðan búnað eða tækni eins og ferlivöktun, upplýsingaskynjun, vélanám, gervigreind, gagnagrunna o.s.frv. Samþættu iðnaðarnetið í stafrænan tvíbura til að framleiða aukið framleiðslu, þannig að hægt sé að deila gögnum og líkönum og greina í gegnum skýjapalla, og bæta má stafrænt vistkerfi. Aukaframleiðsla getur gegnt lykilhlutverki við að draga úr kolefni í öllum hlekkjum í framleiðslu flugvélahluta.