Er endurvinnsluhraði málmprentunarefna hátt?

一, tæknileg meginregla: Meginhugmyndin á bak við að velja efni og stjórna viðmótinu.
Meginmarkmið Multi - 3D prentunar á málmi er að fá tvo eða fleiri málma til að blanda saman málmvinnslu. Það eru tvær megin leiðir til að gera þetta: Powder Bed Melting (SLM/L - PBF) og Directed Energy Exposition (DED). Notkun SLM tækni sem dæmi verður að leysa þrjú grundvallar tæknivandamál til að gera Multi - málmprentun mögulega:
Að stjórna eindrægni efnis
Veldu málmsamsetningu sem hefur mun á hitauppstreymistuðul undir 10% og munur á bræðslumark undir 200 gráðu. NASA notar blöndu af Grcop - 42 koparblöndu (bræðslumark 1083 gráðu) og HR - 1 nikkel-byggð háhita ál (Melting Point 1390 gráðu) til að gera eldflaugarvélar brennsluhólf. Þeir gera þetta með því að stjórna leysir orkuþéttleika (120-150 J/mm ³) og skanna hraða (800-1200 mm/s) til að búa til 0,3 mm umbreytingarlag sem tengir efnin tvö saman. Togstyrkur við viðmótið er 420 MPa, sem er 60% hærra en dæmigerðar lóðunaraðferðir.
Endurnýjun á duftbreiddarkerfinu
Hefðbundna stakan - efnis duft dreifingarferli er ófullnægjandi fyrir kröfur multi - málm til skiptis útfellingar. Rafstöðueiginleikar Fraunhofer IGCV rannsóknarstofu rafstöðueiginleika aðsogsdufts getur valið aðsogað mismunandi málmduft með því að skila -5000V rafstöðueiginleikum til byggingarpallsins. Kerfið dreifir CW106C kopar áldufti (innra laginu) og 1.2709 stáldufti (ytri lagið) mjög nákvæmlega meðan búið er til kopar stáljakkaþurrkunarhólfið. Það batnar einnig 98% af duftinu, sem er þrisvar sinnum skilvirkara en dæmigert vélræn skafa duft.
Stjórna ferli breytur í rauntíma
Við prentun með mörgum málmum verður að breyta leysirstyrk, skönnun og öðrum stillingum í rauntíma fyrir hvert efni. 3E málmútfellingartækni Meltio notar snjalla skynjara til að fylgjast með hitastigi bráðnu laugarinnar í rauntíma (með villu ± 5 gráðu). Það passar einnig sjálfkrafa við útfellingarstærðir títanblöndu (leysirafl 400W) og áls ál (leysirafl 250W). Þegar þessi tækni gerir sviga fyrir flugvélar gerir þessi tækni Títan álfelgasvæðið 38% erfiðara og ál álfelgið 18% lengur, sem er 25% betra en prentaafköst einstaka efna.
2, algeng notkun: Að fara frá rannsóknarstofunni yfir í verksmiðjuæfingu
1. Aerospace: Að gera brennsluhólfið léttara og betra við að stjórna hita
Brennsluhólf eldflaugarvélar verður að geta séð um gasskolun við 3000 gráðu og fljótandi súrefniskælingu við- 180 gráðu. Til að tengja kopar álfóðrið og nikkel - byggða álfelg í hefðbundinni framleiðslu verða þau að vera soðin ásamt sprengiefni. Þessi aðferð getur tekið allt að sex mánuði. Eftir að hafa notað Multi - málm 3D prentunartækni, hefur þýska Safran hópinn kopar-stál bimetallic brennsluhólfið gert með SLM tækni skorið framleiðslutíma í tvennt og gert það 40% léttara. Helsta nýsköpunin er notkun á virkni stigahönnun. Það er 0,5 mm þykkt Nicraly umbreytingarlag milli kopar ál (Grcop-84) og stál (316L). Þetta lag breytir vel hitauppstreymistuðulinum úr 16,5 × 10 ⁻⁶/ gráðu í 12,8 × 10 ⁻⁶/ gráðu, sem losnar við streituþéttni við viðmótið.
2.
Við gerð innspýtingarmóts eru hefðbundnar kælivatnsrásir að mestu leyti beinar vegna vinnslumörk. Þetta gerir hitastigsreitina í moldinni ójafn (með allt að 30 gráðu afbrigði), sem lækkar gæði mótaðra afurða. Bimetallic SLM tækni Aerosint prentar kopar ál (CUCR1ZR) kælingarrásir inni í moldinnistungunum, sem gerir kælingu þrisvar sinnum áhrifaríkari. Þessi aðferð sker kælingartímann til að búa til bifreiðar stuðara mót úr 45 sekúndum í 18 sekúndur, sker orkunotkun fyrir stakan- framleiðslu um 60%og gerir moldið endast meira en 2 milljón sinnum lengur.
3.. Lífeðlisfræðilegt: aðlaga árangur persónulegra ígræðslna
Það tekur 6 til 12 mánuði að hefðbundin títan álfelgur gervilið samskeyti að fullu með beininu. Vísindamenn við Northwestern Polytechnical University hafa komið með nýja leið til 3D prenta títan tantal bimetallic ígræðslu. Þeir gera þetta með því að setja tantal (TA) porous mannvirki (65% porosity, 500 μm svitaholastærð) á yfirborði títan ál (TI6AL4V). Þetta gerir tengslin milli ígræðslanna og beinvefja þrisvar sinnum sterkari. Klínískar vísbendingar sýna fram á að mjöðm ígræðslu þessarar tækni hefur 92% þrjá mánuði í beinum eftir skurðaðgerð. Þetta er 50% styttri en batatími fyrir dæmigerða ígræðslu títan ál.