Hver er vinnureglan um 3D prentun málms í iðnaðarbúnaði?

Hjarta tækninnar: Breyting á framleiðslu frá frádrætti til aukefnisframleiðslu
Mikilvægasti hlutinn íMálm 3D prentuner að setja málmefni niður á nákvæmlega réttan hátt, sem er gert beint með stafrænum gerðum. Þetta breytir alveg dæmigerðri „autt vinnslusamstæðu“ framleiðslu. Platinum BLT - S1500 búnaður er með 10-leysir samstillt skönnunarkerfi sem gerir það kleift að prenta með mestu nákvæmni 0,06 mm á hvert lag í myndandi hólfi sem er 1,5 metrar á breidd. Það eru fjögur meginskref í vinnuflæði þess:
Líkanagerð og sneið í stafrænu formi: Notaðu CAD hugbúnað til að búa til 3D gerðir og notaðu síðan sneið hugbúnað eins og töfra til að breyta þeim í STL skrár sem hægt er að lesa. Stilltu lagþykktina á 0,02–0,1 mm háð eiginleikum efnisins.
Formeðferð með duftbeði: Duft sem dreifir búnaði dreifir kúlulaga títanblöndu duft jafnt á vinnubekkinn í tómarúmi eða óvirku gasumhverfi. Lagþykktinni er stjórnað innan ± 5 μ m.
Sértæk bráðnun með háu - orkugeisla: leysir galvanometer tækið færist á 20 m/s hraða yfir núverandi lag kross - hlutann og bræðir duftið í laug af fljótandi málmi. Marangoni convection hjálpar síðan málminum að verða þéttari og styrkja.
Lag með lagastöflun mótun: Vinnubekkurinn er lækkaður með þykkt eins lags og hringrás þess að leggja duft, bráðna og storknun er endurtekin þar til málmhlut með þéttleika nálægt 100% er gerður.
Þessi nýja leið til að búa til hlutina hefur hækkað efnisnýtingarhlutfallið úr 10%–20%í gömlum aðferðum yfir 90%. Sem dæmi má nefna að 3D prentuðu útgáfan af Wind Power Main Bearing sæti er 40% léttari en fölsuð hlutar og sker þróunartímann úr 18 mánuðum í 3 mánuði. Fimm aðalaðferðirnar eru frábrugðnar hvor annarri hvað varðar tækni.
Það eru tvær aðal tegundir af málm 3D prentunartækni sem notuð er í iðnaði núna: Powder Bed Belting og stefnuorku. Það er mikill greinarmunur á milli þeirra hvað varðar tæknilega eiginleika þeirra og þær aðstæður sem þær gætu verið notaðar:
1. Aðferðin til að bráðna duftbeð
Selective Laser Melting (SLM): Það getur skorið títan málmblöndur, nikkel - byggðar málmblöndur og 17-4ph ryðfríu stáli með trefjar leysir sem nota 1000 til 2000W af krafti og kraftmiklum fókusspeglum til að búa til blett sem er 0,05mm á breidd. Tvöföld leysir samvinnutækni Platinum Technology hefur gert prentun 200% hraðar og dregið úr kostnaði við að búa til flugeldsneyti stúta um 65% fyrir hvern þátt.
Electron Beam Selective Melting (EBSM) er aðferð sem notar 30kW rafeindgeisla til að vinna í tómarúmi og skanna á 8m/s hraða. Það er best að vinna með málma með háum bræðslumarkum, svo tantal og wolfram. Siemens Energy notar þessa tækni til að búa til kjarnorku gufu rafallsplötur. Það fækkar suðu úr 127 í 3 og lækkar hættu á leka um 90%.
Beint orkuútfellingaraðferð leysir nálægt nettómyndun (linsu): Coaxial duftfóðrunarkerfi sendir málmduft með þvermál 45–106 μm inn í leysir fókussvæðið til að búa til hallaefni. Með því að nota þessa tækni hefur Honeywell gert Ti6Al4V/Inconel 718 bimetallic hverfla disk sem er þrisvar sinnum þolandi fyrir hitauppstreymi.
Bogaframleiðsla (WAAM): Þessi aðferð notar MiG/Tig suðuboga sem hitagjafa og getur lagt allt að 8 kg/klst., Sem gerir það gott til að búa til gríðarlega burðarhluta. 3D prentunartæknin fyrir framdreifingu sjávar, sem gerð var af CSIC 725, hefur dregið úr efniskostnaði um 40% og hækkaði framleiðslu um 70%.
Stór skref fram á við í efnisvísindum
Efniskerfið fyrir málm 3D prentun er að breytast úr stöðluðum málmblöndur í hagnýtar og snjallar:
Þróun High - Árangursblöndur: Shagang Group hefur gert GTD222 nikkel - byggt hátt - hitastigsblöndu til að bregðast við eftirspurn í flugiðnaðinum. Það hefur togstyrk 1200MPa við 650 gráðu, sem er 25% hærra en dæmigert GH4169 efni.
Multi - Efnissamsett tækni: Með því að breyta stærð duftaganna (til dæmis, 45 μm grunnduft og 15 μm hreinsað duft), er hægt að minnka kornstærð títanblöndu úr 50 μm í 10 μm, sem gefur því þreytutíma meira en 10 ⁷ hringrás.
Með því að nota snjalla efni: Til að búa til aðlagandi loki sem getur sjálfkrafa breytt opnun sinni á milli 40 og 80 gráðu, eru lögminni ál agnir í 316L ryðfríu stáli. Ónákvæmni er haldið í ± 0,5 gráðu.
Djúp skarpskyggni í iðnaðar - einkunn notar
Þrjú há - enda iðnaðarsvæði hafa nýtt mikið af málmi 3D prentunartækni:
Aerospace: Airbus A350XWB planið er með 3D prentuðu títan álfestingum sem gera uppbygginguna 30% léttari og eldsneytisnýtni 2% betri. Ultrafan Engine Project Rolls Royce notaði 3D prentunartækni til að skera niður þjöppublöð úr 36 til 18. Þetta gerði það að verkum að þrýstingurinn - til - þyngdarhlutfall 15% hærra.
Orkutæki: Fjórða kynslóð kjarnorkuaflsins High - Hitastig gasskælt reactor gufu rafall gerður af ríkisafls fjárfestingarfyrirtækinu notar 3D prentuðu nikkel - byggða álflutningsrör. Þetta gerir hitaflutnings skilvirkni 92%, sem er 8 prósentustig hærri en hefðbundin hönnun.
BMW Group hefur notað 3D prentaða álfelgur rafhlöðubakka í IX3 rafmagns ökutækislíkaninu. Þetta gerði bílinn 12 kg léttari og jók NEDC svið hans um 15 km.