Er málm 3D prentun hentugur fyrir hátt - styrkálag - leguhluta?

1, stórt skref fram á við í því hvernig efni virka: fara frá rannsóknarstofunni í verksmiðjuna
Málm 3D prentun hefur gert það mögulegt að nota 12 tegundir af háu - frammistöðuefni í iðnaði. Vélrænir eiginleikar nauðsynlegra efna eins og títanblöndur, nikkel - byggir hátt - hitastig málmblöndur, tantal málmar og aðrir hafa náð eða jafnvel farið fram úr fyrirgefnum kröfum. Teymi Oxford háskólans í Bretlandi notaði leysi duftbeðbræðslutækni til að prenta tantal málmhluta. Þessir hlutar brugðust við áhrifum á sama hátt og fölsuð tantal þegar þeir voru háðir miklum þrýstingi 125–437 GPA. Vegna þessa afreks er 3D prentað tantal nú besta efnið fyrir hluti eins og kjarnasamruna reactor kögglar og geimfar geislunarhlífar. Ultra -- Platinum Technology. Þegar togálag 12 tonna er beitt á miðsvæðisbrúnina í C919 flugvélinni sem gerð var af platínutækni, afmyndar það 37% minna en dæmigerð ábragði.
Í heimi ál málmblöndur hefur 3D prentun náð yfir styrkleiki hefðbundinnar steypu. SLM tækni var starfandi af ákveðnu fyrirtæki til að prenta 7075 ál ál. Með því að breyta því hvernig kornin voru stilla og hitameðferðin fór togstyrkur upp í 580MPa, sem er 15% meira en það sem venjulega er að finna í T6 Forging. Það virkaði vel á aðalhleðslunni - legu ramma af ákveðinni tegund af ómannaðri loftflugvélum. Multi - Efnissamsett prentun er byltingarkenndari þróun. Læknisfyrirtæki hefur búið til títan/hýdroxýapatít hallaefni Acetabular Cup sem er með lífvirkt lag á yfirborðinu sem hjálpar beinum að vaxa saman og innra háu - styrkleika títan fylki sem getur séð um þyngd hreyfingar manna. Þetta gerir það að verkum að stoðtækið varir í allt að 25 ár.
2, Uppbygging nýsköpunar: Að fara frá „frádráttarframleiðslu“ yfir í „hagræðingu í topology“
Helsti ávinningurinn afMálm 3D prentuner að það getur gert flókin form sem aðrar aðferðir geta ekki. Með því að nota hagræðingu á grannfræði sameinar 787 Dreamliner vélarbrauð Boeing 20 þætti í eitt stykki með 3D prentun. Lífefnafræðileg grindarbygging gerir hlutina 40% betri við að dreifa streitu en gera þá einnig 30% léttari. Þessi hönnunarhugmynd hefur verið notuð mikið í bílaiðnaðinum. Sem dæmi má nefna að BMW Group bjó til þrívíddarprentað ál ál stýri fyrir i8 roadster sem er léttur vegna innri holra grindarhönnunar. Það er 22% stífara en hefðbundin álit og hefur staðist 2 milljónir þreytuprófa.
Samræmd kælivatnsrásartækni er orðin „morðingjaforrit“ á 3D prentun í moldbransanum. Fyrirtæki hugsaði spíral kælivatnsrás fyrir bifreiðar stuðara mót sem skera tímann sem það tekur að gera mold úr 90 sekúndum í 55 sekúndur og skera niður vinda og aflögun um 82%. Heitt hlaupakerfið er með byltingarkenndari mál: venjulegi heitur stúturinn samanstendur af 12 hlutum, en 3D prentaða samþætta heitur stútur þarf aðeins 3. Með því að hámarka innréttingarrásina er hitauppstreymisstuðullinn lækkaður um 35%, sem eykur nákvæmni sprautu mótunar.
3, Ferli staðfesting: Frá því að búa til einn þátt til að gera mikið af þeim
Margar atvinnugreinar hafa sýnt að hægt er að nota málm 3D prentun til að búa til hluti í miklu magni. Shenyang Aircraft Industry Corporation (Shenyang Aircraft Corporation) hefur massa - framleitt 3D prentað títan álfula - Bearing rammar fyrir nýju flugvélar sínar. Hver flugvél notar yfir 300 af þessum ramma, sem gerir þá 272 kíló léttari en hefðbundnar aðferðir og sparar 640.000 lítra af eldsneyti á hverju ári. Porsche notar 3D prentun til að gera 911 GT2 RS stimpilinn, sem eykur framleiðsla vélarinnar um 30 hestöfl með því að bæta arkitektúr kælisrásanna. Þessi tækni hefur verið notuð á framleiðslulínu sem gerir 100.000 sett á ári.
3D prentun Sterkir hlutar eru líklegastir til að nýtast í læknastéttinni. 3D - prentað porous títan ál asetabular bolli gerður af Johnson & Johnson hefur aukið tíðni beinmyndunar þökk sé lífefnafræðilegri beina trabecular uppbyggingu. Það hefur verið notað í yfir 500.000 tilvikum um allan heim. Fyrirtæki hefur framleitt sérsniðna 3D prentuðu títan álfellu beinplötu fyrir bæklunaraðgerðir sem geta breytt staðsetningar og lögum af götum út frá CT gögnum sjúklingsins. Þetta dregur úr skurðaðgerðartíma um 40% miðað við venjulegar plötur og flýtir fyrir lækningu um 6 vikum eftir aðgerð.
4, endurskipulagning efnahagslífsins: Að fara frá „High - kostnaðartilraunir“ yfir í „almenn framleiðslu“
Lykillinn að því að nota málm 3D prentun í stórum stíl er að lækka kostnaðinn. Samkvæmt Wohlers Associates hefur meðalverð iðnaðar aukefnaframleiðslukerfa um allan heim lækkað úr $ 98.105 árið 2019 í $ 93.404 árið 2021. Á sama tíma hefur prenta skilvirkni hækkað um 300%. Verð á eigin 3D prentunardufti Platinum lækkaði úr 1.4448 milljónum Yuan/tonni árið 2020 í 781900 Yuan/tonn árið 2022. Á sama tíma hækkaði verg framlegð í 38,98%og sýndi að fyrirtækið gat nýtt sér stærðarhagkvæmni.
Nýja leiðin til að úða lím hefur opnað nýja leið til að búa til hlutina í breiðum mæli. Desktop Metal og Tritech Titanium Parts hafa unnið saman að því að búa til títantengingarefni úðaferli. Þetta ferli gerir það mögulegt að massa - framleiða títan álhlutana með því að prenta græna líkama, ryksuga þá í þéttleika 98%og síðan vinna eða klára yfirborðið. Í samanburði við SLM tækni lækkar þessi aðferð verð fyrir efni, búnað, orkunotkun og annað um 40% til 60%. Þessi tækni er notuð af ákveðnu rafmagns 3c fyrirtæki til að prófa og gera 316L ryðfríu stáli úrhylki. Kostnaður við hvert stykki er 35% lægra en með stöðluðu sprautu mótun.