Metal baskı malzemelerinin gücü ve tokluğu endüstriyel gereksinimleri karşılıyor mu?

1. Malzemelerin nasıl çalıştığı konusunda büyük bir değişiklik: "kullanılabilir" den "optimal" e gitmek
Metal 3D baskı malzemelerinin gücünde büyük bir gelişme olmuştur. Örneğin, havacılık endüstrisinde sıklıkla kullanılan IN718 nikel - tabanlı alaşım kullanılarak seçici lazer eritme (SLM) işlemi tarafından yapılan parçaların 1200MPa'ya kadar gerilme mukavemeti ve 1050mPa verim mukavemeti vardır. Bu, geleneksel döküm işleminden (yaklaşık 900MPa'lık gerilme mukavemeti) ve hatta vurma seviyesine (yaklaşık 1150MPa gerilme mukavemeti) daha iyidir. 20 ısı döngüsü testinden sonra, belirli bir tür roket motoru için basılan platin lite,% 92'lik yüksek - sıcaklık mukavemeti tutma oranına sahiptir, bu da endüstrinin ihtiyaç duyduğu% 85 normdan çok daha yüksektir.
MIT'in ortaya çıktığı gradyan ısıl işlem teknolojisi, işleri daha dayanıklı hale getirmek söz konusu olduğunda endüstri için yeni bir standart belirlemiştir. Soğutma hızını dikkatlice kontrol ederek, bu teknoloji, 15J/cm²'den 28J/cm²'ye 927 derecede 713 yüksek - sıcaklık alaşımının etki tokluğunu arttırır. Kırık tokluğu (KIC), uçak motoru türbin bıçaklarının ihtiyaçlarını çok yüksek - sıcaklık ortamlarında karşılayan 65MPa · m ¹/²'ye ulaşır. Mikroyapı yönetme yeteneği, 3D baskı malzemelerinin, önceki yöntemlere kıyasla tokluklarının sadece% 40'ını kaybederken güçlerini korumasını sağlar.
Daha iyi malzeme veritabanı, işleri daha iyi hale getirmek için veri desteği sağlar. Platinum Technology'nin Akıllı Proses Kütüphanesi 2000'den fazla malzeme parametresi topladı. Bu parametreler, titanyum alaşımları, nikel - tabanlı alaşımlar ve paslanmaz çelik gibi 12 yaygın endüstriyel metalin kapsanması. Lazer gücünü (180-220W), tarama hızını (800-1200mm/s) ve tabaka kalınlığı (30-50 μ m) değiştirerek, 980 ve 1150mPa arasındaki gerilme mukavemetini ve%12 ila 18 arasındaki uzamayı tam olarak kontrol etmek mümkündür. Bu, ortopedik implantlardan havacılık yapısal bileşenlerine kadar çok çeşitli uygulamaların ihtiyaçlarını karşılar.
2. Süreç İnovasyonu: Gücü ve Tokluğu Dengelemenin Bir Yolunu Bulma
Multi - lazer işbirlikçi tarama teknolojisi, büyük porsiyonlarda eşit olmayan güç sorununu giderir. Leiming Laser's LIM - x400m ekipman, öğelerin gücünü ±%3 içinde 300mm × 400mm × 350mm boyut aralığında tutmak için üç lazer sorunsuz ekleme teknolojisi kullanır. Bu teknoloji, kaynaklanması gereken altı parçayı birleştirir ve belirli bir havacılık firması için üretilen uydu braketinde bir bütün olarak bir araya getirilir. Bu, yorgunluk ömrünü geleneksel 8000 döngüden 25000 döngüye çıkarır.
Desteklenmemiş baskı teknolojisi, eriyik havuzunun dinamiklerini optimize ederek askıda yapıların mekanik performansını büyük ölçüde artırır. Xi'an Ouzhong Technology'nin değişken enerji yoğunluğu tarama yaklaşımı, baskı açılarıyla 45 dereceden daha az% 20 daha güçlü yapıları daha güçlü hale getirdi. Bu yaklaşım, orijinal 12 proses deliğini sualtı özel ekipmanı için üretilen valf bloğunda 3 sürekli akış kanalında birleştirir. Bu hacmi% 60 ve basınç kaybını% 25 azaltır. Akış kanalının duvar kalınlığı ± 0.05mm içinde doğrudur.
Akıllı izleme sistemi, işlem parametrelerini gerçek zamanlı olarak optimize etmeyi mümkün kıldı. XX Automobile, lazer yoğunluğunu ve tarama yolunu anında değiştirebilen bir AI - tabanlı eriyik havuzu izleme sistemi kullanır. Bu, gözenekliliği sektör ortalamasından% 0.3'ten% 0.05'in altına düşürür. Teknik, elektrik motoru kaputunu yazdırırken - optimize edilmiş yapı% 15 daha sert ve% 25 daha hafif hale getirdi. 2100 Newton metre tork zor testini geçti.
3. Endüstriyel senaryo doğrulaması: laboratuvardan üretim hattına gitmek
Havacılık bölgesinde kullanım en ikna edicidir. 3D baskı teknolojisini kullanarak GE, 20 ayrı parçayı bir birime birleştiren LEAP motoru yakıt nozulunu üretti. Bu onu% 25 daha hafif ve% 15 daha fazla yakıt tasarrufu sağlar. Verilen toplam ürün sayısı 500.000'in üzerine çıktı. Aşırı sıcaklıklarda 1000 saatlik testten sonra, Çin Havacılık Endüstrisi Şirketi (AECC), 3D baskılı türbin kılavuz bıçaklarının soğutmada% 18 daha iyi olduğunu ve geleneksel döküm bıçaklarından üç kat daha uzun sürdüğünü buldu.
Enerji ve güç işinde daha iyi malzemelere duyulan ihtiyaç, bilim insanlarını her zaman yeni keşifler yapmaya zorluyor. Xi'an'daki bir akıllı imalat şirketi olan Maxwell Medical, soğutma sıvısını bir mikrometre - seviyeli akış kanalı tasarımı yoluyla eşit olarak dağıtan 3D - baskılı fotovoltaik ekipman titanyum alaşım akış kanalı plakası yaptı. Bu, tek kristal fırının sıcaklığını ± 0.5 derece içinde tutar ve geleneksel işlenmiş ürünlere kıyasla% 12 enerji tasarrufu sağlar. Nükleer reaktör soğutma sistemlerinin kullanımında, 3D baskılı akış kanalı ısı eşanjörlerinin ısı aktarmada% 20 daha verimli olduğu gösterilmiştir,% 40 daha az malzeme kullanılır ve 10 yıllık hızlandırılmış yaşam testini geçmiştir.
Tıbbi implantların hem biyouyumlu hem de mekanik olarak uyarlanabilir olma ihtiyacı, yeni malzemelerin geliştirilmesine yol açmıştır. Sino Power tarafından yapılan 3D - baskılı gözenekli titanyum alaşım interbody füzyon cihazı,% 70 gözenekliliğe ve insan kortikal kemiğinin (10-15gPa) ile aynı olan bir elastik modüllere sahiptir. Klinik yanıt, - cerrahisi sonrası standart implantlara kıyasla kemik gelişiminde% 60'lık bir iyileşme olduğunu göstermektedir. Malzeme yapısı fonksiyonunun işbirlikçi tasarımı, beş - yıllık 3D baskılı implantların% 85'ten% 97'ye sağkalım oranını geliştirmiştir.