Hvaða efni eru notuð í Aerospace 3D prentun?

Flestir flugvélakaupendur og verkfræðingar sem við tölum við standa frammi fyrir sömu gremju: vikur í að elta tilboð, ófullnægjandi efnisskírteini og hlutar sem líta vel út á pappír en mistakast þreytu eða vottunarpróf. Raunveruleg ákvörðun er sjaldnast hvort hægt sé að prenta rúmfræði. Það er hvaða efni mun í raun haldast undir flughleðslu, hitalotum og endurskoðunarskoðun-á meðan það skilar enn þeirri þyngdarminnkun sem forritið þarfnast.

Í reynd eru þrjár málmfjölskyldur ráðandi í framleiðslu aukefna í geimferðum: títan málmblöndur, álblöndur og nikkel-ofur málmblöndur. Títan leiðir enn heildareftirspurnina, sérstaklega fyrir burðarvirki og vélbúnað.. 3D prentun á álblöndu er orðin hagnýt val fyrir marga hluta flugskrokks og UAV þar sem kostnaður og þyngd skipta meira máli en mikil hitaþol. Nikkel ofurblendi eru áfram nauðsynleg fyrir heitustu vélarhlutana. Að koma efninu í réttan farveg er aðeins hálf vinnan. Eftir-vinnsla-HIP, hitameðferð, yfirborðsfrágangur ogmálmhúðun 3D prentun-og vinna með hæfum 3D prentunarframleiðanda/verksmiðju úr málmi ákvarða hvort fullunnar málm 3D prentaða íhlutir séu raunverulega-tilbúnir til flugs.

Flugvélahlutir verða að skila miklum styrk-til-þyngdarafköstum, áreiðanlegum þreytulífi, hitastigi og fullum rekjanleika. Málmduft er meirihluti efniseyðslu í framleiðslu aukefna í geimferðum. Núverandi markaðsgögn sýna að títan málmblöndur taka stærsta hlutinn, þar á eftir nikkel málmblöndur og álblöndur.

Aerospace 3D prentun málmduft Markaðshlutdeild eftir efnistegund (2025)

Jafnvel nokkur kíló af þyngd sem sparast á flugvél skila sér í verulegum eldsneytissparnaði yfir endingartímann. Á sama tíma getur röng álfelgur eða ófullkomin þétting komið af stað dýrri endurhönnun og seinkun á vottunum.

Við sjáum reglulega áætlunum seinkað vegna þess að hluti kom í ofþyngd, sýndi óvænta grop eða mistókst í endurskoðun efnisvottunar. Þegar hönnun er læst og verkfæri eða hæfni í ferli er hafin, verður það dýrt að skipta um efni. Að passa málmblönduna við raunverulegt álag og hitastig-og staðfesta alla vinnsluleiðina snemma-er enn mesta-ákvörðun sem flest lið geta tekið.

Títan málmblöndur (Ti-6Al-4V)

Ti-6Al-4V er enn sjálfgefið fyrir marga burðarfestingar, ramma og miðlungs hátt-vélarhluta. Styrkur-hlutfall þess, tæringarþol og langur afrekaskrá í geimferðum gerir það erfitt að skipta um það í mikilvægum forritum. Þegar prentað er með vel stýrðum breytum og fylgt eftir með HIP plús hitameðhöndlun, nálgast vélrænni eiginleikarnir venjulega eiginleika unnar efnis. Umfangsmikil núverandi ferli og eignagögn einfalda einnig vottunarleiðina samanborið við nýrri málmblöndur.

3D prentun á álblöndu

3D prentun á álblönduhefur færst langt út fyrir frumgerð. Málblöndur eins og AlSi10Mg og hærra-styrktar skandíum-sem innihalda flokka styðja nú framleiðslu á flugrekstrarfestingum, varmaskiptum og UAV mannvirkjum. Sambland af lágum þéttleika, viðeigandi sérstyrk og góðri hitaleiðni gerir ál aðlaðandi þegar ekki er þörf á mikilli hitaþol.

Hönnunarfrelsi er raunverulegi kosturinn. Toppfræði-bjartsýni grindur og samþættar kælirásir sem yrðu dýrar eða ómögulegar við vinnslu eða steypu verða hagnýtar. Efniskostnaður er einnig lægri en títan, sem bætir viðskiptatilvik fyrir stærri eða stærri hluta-. Ferlisglugginn var áður þrengri vegna endurspeglunar áls og lægra bræðslusviðs, en nútíma leysirduft-beðkerfi meðhöndla þessar málmblöndur stöðugt. Rétt MIP, lausnarmeðferð og öldrun loka megninu af eignabilinu með hefðbundnum áljárni fyrir þau forrit þar sem ál er rétti kosturinn.

Nikkel-undirstaða ofurblöndur (Inconel)

Inconel 718 og tengdar nikkel ofurblendir eru enn nauðsynlegar fyrir vélbúnað í brennara, eldsneytisstútum og öðrum háhitavélaríhlutum-. Þeir halda styrk og skriðþol vel yfir 650 gráður. Aukaframleiðsla leyfir flóknum innri kæligöngum sem bæta skilvirkni og draga úr hlutafjölda. Þessar málmblöndur krefjast strangari ferlistýringar og þurfa næstum alltaf HIP auk fullrar lausnar-og-öldrunarhitameðferðar til að uppfylla kröfur um þreytu í geimferðum og örbyggingu.

Dæmigerður samanburður á vélrænum eiginleikum á helstu málmblöndur í flugrými (hita-meðhöndlað / mjöðmástand)

Þar sem -byggt yfirborð og afgangsgljúpur uppfylla nánast aldrei kröfur um frágang, tæringarþol eða þéttingu í loftrými. Eftir-vinnsla er það sem breytir prentuðu rúmfræði í nothæfan málm 3D prentaðan íhlut.

Málmhúðun 3D prentanir

Þrívíddarprentanir úr málmhúðun leysa nokkur hagnýt vandamál í einu. Raflaust nikkel, hart króm eða sérhæfð loftrýmishúðun bætir tæringu og slit. Þeir geta einnig innsiglað minniháttar yfirborðsglöp og veitt stöðugri frágang. Álhlutar fá venjulega anodizing eða umbreytingarhúð. Títan og nikkel málmblöndur nota oftar sérsniðin húðun eða varma-úðakerfi eftir notkun.

Algeng færslu-Uppvinnsluskref

Dæmigerð röð felur í sér streitulosun, mjaðmaþéttingu, CNC-vinnslu á mikilvægum viðmótum, yfirborðsfrágangi, lokahitameðferð og ó-eyðandi skoðun. Fyrir flug-mikilvægan vélbúnað er ekki-viðræður um fullur rekjanleiki í dufti og ferli auk heils fyrsta-greinapakka. Að sleppa því að-tilgreina eitthvað af þessum skrefum er ein algengasta ástæða þess að prentaðir hlutar mistakast síðar hæfi.

Einn nýlegur viðskiptavinur kom til okkar með steypta álfestingu sem var bæði of þung og hefðbundin verkfæri. Álagið var í meðallagi, tæringarþol var krafist og forritið þurfti skýra leið til hærra rúmmáls.

Við endurhönnuðum hlutann fyrir aukframleiðslu með því að nota -álblöndu í geimferðaflokki, beittum fínstillingu svæðisfræði og innri grindareiginleika. Eftir leysirduft-beðprentun fóru íhlutirnir í gegnum HIP, CNC frágang á parandi yfirborðum og hlífðarhúðunarkerfi. Fullunnar hlutar skiluðu skýrri massaminnkun miðað við upprunalegu steypuna á meðan styrktar- og þreytumarkmiðin náðu. Leiðslutími frá frystingu hönnunar til fyrsta hagnýtra vélbúnaðar lækkaði verulega og sama ferli stækkaði í litla-röð framleiðslu án mikilla breytinga. Í þessu tilviki leysti þrívíddarprentun á álblöndu ásamt réttri frágang og málun bæði tæknileg og viðskiptaleg vandamál.

Efnisval eitt og sér tryggir ekki nothæfan hluta. Ferliseftirlit og gæðakerfi birgis ákveða hvort prentaði íhluturinn muni raunverulega standa sig í notkun.

Vottunarkröfur

Leitaðu að AS9100 (eða sambærilegum) kerfum, fullkomnum rekjanleika efnislota og sannaða reynslu af sérstökum málmblöndur sem þú þarft. Aðferðar-sérstök hæfni fyrir duft-rúmsamruna títan, ál eða nikkel málmblöndur auka enn frekar traust. Fyrir-mikilvæga vinnu er hæfileikinn til að leggja fram prófunarskýrslur, færibreytur og NDT niðurstöður nauðsynlegar.

Geta frá frumgerð til framleiðslu

Áreiðanlegur þrívíddarprentunarframleiðandi/verksmiðja úr málmi ætti að styðja hraða frumgerð, hönnun-fyrir-aukandi endurgjöf og síðan stöðugt framleiðslumagn. Spyrðu um vélargetu, duftgæðaeftirlit og endurvinnsluferla,-innanhúss eða vel stjórnaða eftirvinnslu- og reynslu af því að afhenda þrívíddarprentaða málmhluti í heildsölu. Betri birgðir hjálpa einnig við að fletta í gegnum hagnýtan mun á DMLS og SLM ferligluggum fyrir tiltekna málmblöndu og rúmfræði.

Ef þú ert enn að bera saman ófullnægjandi vottorð og misvísandi efniskröfur, sendu okkur teikninguna eða CAD líkanið ásamt hleðslu-, hita- og rúmmálskröfum. Við munum mæla með viðeigandi geimferðaefni fyrir þrívíddarprentun, gera grein fyrir öllu ferlinu og eftir-vinnsluleiðinni (þar á meðal valmöguleika fyrir málun þar sem þörf er á) og gefa skýra tilvitnun með raunhæfum afgreiðslutíma. Hvort sem þú þarft hagnýtar frumgerðir eða leið til heildsölu málm 3D prentaða hluta, næsta skref er bein tæknileg umræða frekar en önnur umferð af samanburði á birgjum.