Metal 3D baskı, yüksek - mukavemet yükü - yatak bileşenleri için uygun mu?

1, Malzemelerin Nasıl Çalıştığında İleri Bir Adım: Laboratuardan Fabrikaya Gidiyor
Metal 3D baskı, endüstride 12 tip yüksek - performans malzemeleri kullanmayı mümkün kıldı. Titanyum alaşımları, nikel - tabanlı yüksek - sıcaklık alaşımları, tantal metaller ve diğerleri dövme gereksinimlerine ulaştı ve hatta geçti. İngiltere'deki Oxford Üniversitesi ekibi, tantal metal parçaları yazdırmak için lazer toz yatak eritme teknolojisini kullandı. Bu parçalar, 125-437 GPa'lık şiddetli basınçlara maruz kaldığında, dövme tantal ile aynı şekilde etkilere tepki vermiştir. Bu başarı nedeniyle, 3D baskılı tantal artık nükleer füzyon reaktör peletleri ve uzay aracı radyasyon koruması gibi şeyler için en iyi malzemedir. Platinum Technology'nin ultra - İnce tahıl titanyum alaşım tozu, baskılı parçalar için sahte parçaların% 92'si yorgunluk mukavemeti sunar. Platin teknolojisi tarafından yapılan C919 uçağının merkezi kanat kenar şeridine 12 tonluk bir gerilme yükü uygulandığında, tipik dövmelerden% 37 daha az deforme olur.
Alüminyum alaşımlar dünyasında, 3D baskı geleneksel dökümün güç sınırını aştı. SLM teknolojisi, belirli bir şirket tarafından 7075 alüminyum alaşımı yazdırmak için kullanıldı. Tahılların yönlendirilme şeklini ve ısıl işlem prosedürünü değiştirerek, gerilme mukavemeti 580MPa'ya yükseldi, bu da T6 dövmesinde genellikle bulunandan% 15 daha fazla. Belirli bir tür insansız hava uçaklarının ana yükü - rulman çerçevesinde iyi çalıştı. Multi - Malzeme kompozit baskı daha devrimci bir gelişmedir. Bir tıbbi şirket, yüzeyde kemiklerin birlikte büyümesine yardımcı olan biyoaktif bir tabakaya sahip bir titanyum/hidroksiapatit gradyan malzemesi asetabular fincan ve insan hareketinin ağırlığını işleyebilen iç yüksek - kuvvet titanyum matrisi oluşturdu. Bu, protezin 25 yıla kadar sürmesini sağlar.
2, Yapısal İnovasyon: "Dışarıdaki Üretim" den "Topoloji Optimizasyonu" na geçiş
Ana yararıMetal 3D baskıdiğer yöntemlerin yapamayacağı karmaşık şekiller yapabilmesidir. Topoloji optimizasyonunu kullanarak, Boeing'in 787 Dreamliner Motor Braketi, 20 elemanı 3D baskı kullanarak tek parça halinde birleştirir. Biyomimetik kafes yapısı, stresi yaymada işleri% 40 daha iyi hale getirirken, aynı zamanda% 30 daha hafif hale getirir. Bu tasarım fikri otomotiv endüstrisinde çok kullanılmıştır. Örneğin, BMW grubu, iç içi boş kafes tasarımı nedeniyle hafif olan I8 roadster için 3D baskılı alüminyum alaşım direksiyon mafsalı yaptı. Geleneksel pazarlardan% 22 daha serttir ve 2 milyon yorgunluk testi geçmiştir.
Konformal soğutma suyu devresi teknolojisi, kalıp işinde 3D baskının "katil uygulaması" haline gelmiştir. Bir şirket, 90 saniyeden 55 saniyeye bir kalıp yapmak için gereken süreyi kesen ve bükülme ve deformasyon oranını%82 oranında azaltan otomobil tampon kalıpları için spiral bir soğutma suyu devresi tasarladı. Sıcak koşucu sistemi daha çığır açan bir kasaya sahiptir: standart sıcak nozul 12 kısımdan oluşurken, 3D baskılı entegre sıcak nozul sadece 3'ü ihtiyaç duyar. İç kanalları optimize ederek, termal genişleme katsayısı%35 azalır, bu da enjeksiyon kalıplamanın hassasiyetini büyük ölçüde arttırır.
3, Süreç Doğrulama: Bir bileşen yapmaktan birçoğunu yapmaya kadar
Birçok endüstri, metal 3D baskının büyük miktarlarda şeyler yapmak için kullanılabileceğini göstermiştir. Shenyang Aircraft Industry Corporation (Shenyang Aircraft Corporation), yeni uçak modelleri için Mass - 3D baskılı Titanyum Alaşımlı Yük - Rulman Çerçevesi'ne sahiptir. Her uçak bu çerçevelerin 300'ünden fazlasını kullanır, bu da onları geleneksel yöntemlerden 272 kilogram daha hafif hale getirir ve her yıl 640.000 litre yakıt tasarrufu sağlar. Porsche, soğutma kanallarının mimarisini geliştirerek 30 beygir gücüyle motor çıkışını artıran 911 GT2 RS pistonunu yapmak için 3D baskı kullanıyor. Bu teknoloji, yılda 100.000 set yapan bir üretim hattında kullanıldı.
3D Baskı Güçlü parçaların tıp mesleğinde yararlı olması muhtemeldir. Johnson & Johnson tarafından yapılan 3D - baskılı gözenekli titanyum alaşım asetabular fincan, biyomimetik kemik trabeküler yapı tasarımı sayesinde kemik oluşumu oranını artırmıştır. Dünyada 500.000'den fazla durumda kullanılmıştır. Bir şirket, ortopedik cerrahi için hastanın BT verilerine göre deliklerin yerleşimlerini ve şekillerini değiştirebilen özel bir 3D baskılı titanyum alaşım kemik plakası üretti. Bu, ameliyat süresini normal plakalara kıyasla% 40 azaltır ve ameliyattan 6 hafta sonra iyileşmeyi hızlandırır.
4, Ekonomiyi Yeniden Yapılandırma: "Yüksek - maliyet denemesinden" "ana üretim" e gitmek
Metal 3D baskıyı büyük ölçekte kullanmanın anahtarı maliyeti düşürmektir. Wohlers Associates'e göre, dünyadaki endüstriyel katkı üretim sistemlerinin ortalama fiyatı 2019'da 98.105 $ 'dan 2021'de 93.404 $' a düştü. Aynı zamanda baskı verimliliği%300 arttı. Platinum'un kendi 3D baskı tozunun fiyatı, 2020'de 1.4448 milyon yuan/tondan 781900 yuan/ton'a düştü. Aynı zamanda brüt kar marjı%38,98'e yükseldi ve şirketin ölçek ekonomilerinden yararlanabildiğini gösterdi.
Yapıştırıcılar püskürtmenin yeni yolu, işleri geniş ölçekte yapmanın yeni bir yolunu açtı. Masaüstü Metal ve Tritech Titanyum parçaları bir titanyum alaşım bağlama aracı sprey işlemi oluşturmak için birlikte çalıştı. Bu işlem, -} -, yeşil gövdeleri yazdırarak, bunları%98 yoğunluğa kadar sinterlemeyi ve daha sonra yüzeyi işleyerek veya bitirmeyi mümkün kılar. SLM teknolojisine kıyasla, bu yaklaşım malzeme, ekipman, enerji kullanımı ve diğer şeylerin fiyatlarını% 40 ila% 60 oranında azaltır. Bu teknoloji, belirli bir elektrikli 3C şirketi tarafından 316L paslanmaz çelik saat kasalarını test etmek ve yapmak için kullanılır. Her parçanın maliyeti standart enjeksiyon kalıplamasından% 35 daha düşüktür.