Metal 3D baskı teknolojisi, büyük doğruluğu, verimliliği ve performansıyla günümüzün hızla ilerleyen havacılık ve uzay teknolojisinde havacılık ve uzay imalat sektörüne köklü gelişmeler getirmiştir. Özellikle düşük yoğunluklu ve yüksek mukavemetli alaşımların kullanımında bu teknik, parça imalat kalitesini artırmanın yanı sıra imalat maliyetlerini ve üretim döngülerini de büyük ölçüde azaltır. İki yaygın yüksek mukavemetli ve düşük yoğunluklu alaşım, titanyum alaşımı ve alüminyum alaşımı, havacılık sektöründe metal 3D baskıda olağanüstü performans göstermiştir.
Titanyum alaşımı 3-D baskı performansı
Titanyum alaşımları, yüksek mukavemetleri, düşük yoğunlukları ve üstün korozyon dirençleri nedeniyle metal 3D baskı alanında kesinlikle vazgeçilmezdir. Titanyum alaşımları özellikle havacılık endüstrisinde geniş bir uygulama alanına sahiptir. Yalnızca uçakları hafifletmekle kalmıyor, aynı zamanda zorlu ortamlarda istikrarlı performansı da koruyorlar. 3D baskı teknolojisi sayesinde, çerçeveler, havacılık motorları için kanatlar vb. dahil olmak üzere karmaşık tasarımlara ve olağanüstü performansa sahip parçalar oluşturmak için titanyum alaşımları üretilebilir, böylece uçağın güvenilirliği ve performansı artırılabilir.
Titanyum alaşımlı parçalar için 3 boyutlu metal baskı teknolojisinde sıklıkla kullanılan iki teknik arasında, çoğunlukla toz yataklı eritme teknolojisine bağlı olarak seçici lazer eritme (SLM) ve elektron ışınıyla eritme (EBM) yer alır. Yüksek enerjili lazer ışınlarını veya elektron ışınlarını kullanan bu teknolojiler, amaçlanan parça formunu oluşturmak için titanyum alaşımı tozunu kaplar. Basılı parçalar, lazer veya elektron ışınlarının tam kontrolünün yanı sıra titanyum alaşımı tozunun homojen dağılımı nedeniyle büyük boyutsal doğruluğa ve iyi yüzey kalitesine sahiptir; ek işleme gerek kalmadan doğrudan kullanılabilirler.
Titanyum alaşımlı 3D baskı teknolojisi, üretim hassasiyetini ve ürünlerin kalitesini artırmanın yanı sıra, malzeme ekonomisini de büyük ölçüde artırır. Parçaların üç boyutlu model verilerine dayanarak, kullanılan malzeme miktarını hassas bir şekilde yönetebiliyor ve böylece bir sonraki işlem sırasında malzeme kaybı ve israfın önüne geçilebiliyor. Ayrıca, 3D baskı titanyum alaşımları karmaşık kavisli bileşenlerin işlenmesinde oldukça iyidir. Katman katman birikim, zahmetli kesme ve işleme teknikleri gerektirmeden karmaşık eğrilere, biçimlere veya oyuklara sahip öğelerin kolayca oluşturulmasına olanak tanır.
Titanyum alaşımlı 3D baskı teknolojisi, motor kanatları ve çerçevelerinin yanı sıra, iniş takımları ve bağlantılar da dahil olmak üzere uzay aracının önemli parçalarını üretmek için havacılık endüstrisinde de yaygın olarak kullanılıyor. Bu parçalar düşük yoğunluk ve yüksek mukavemetin yanı sıra iyi yorulma ve korozyon direnci gerektirir. Bu ihtiyaçlar karşılanabilir ve uzay aracının performansı ve güvenilirliği titanyum alaşımlı 3D baskı teknolojisiyle artırılabilir.
Alüminyum alaşımlı üç boyutlu baskı performansı
Hafifliği, yüksek mukavemeti ve iyi ısı iletkenliği nedeniyle alüminyum alaşımı, metal 3D baskı alanında da oldukça tercih ediliyor. Alüminyum alaşımlı 3D baskı teknolojisi, havacılık ve otomotiv sektörlerinde radyatörler, motor takozları vb. dahil olmak üzere hafif parçalar üretmek için yaygın olarak uygulanmaktadır. Akıllı tasarım sayesinde mühendisler hafif ve sağlam bileşenler üretebilir, böylece yakıt ekonomisini ve ürün performansını artırabilir. .
Özellikle seçici lazer eritme (SLM) teknolojisi, toz yataklı eritme teknolojisi, alüminyum alaşımlı 3D baskı teknolojisinin de gelişmesine yardımcı oluyor. Bir lazer ışınının çalışması altında, katman katman eritilmiş ve katılaştırılmış alüminyum alaşım tozu, son derece hassas ve mükemmel yüzey kalitesine sahip parçalar oluşturur. Alüminyum alaşımlı 3D baskı teknolojisi, üretim maliyetlerini ve üretim döngülerini büyük ölçüde düşürmenin yanı sıra, üretim hassasiyetini ve ürünlerin kalitesini artırır.
Karmaşık şekil imalatı, özellikle alüminyum alaşımlı 3D baskı teknolojilerini gerektirir. Örneğin havacılık sektöründe uçak kaplamaları, uzun kafes çerçeveler, duvar panelleri ve diğer parçalar yaygın olarak alüminyum alaşımlarından üretilmektedir. Bu parçalar yalnızca düşük yoğunluk ve yüksek mukavemet değil, aynı zamanda olağanüstü şekillendirilebilirlik ve korozyon direnci de gerektirir. Alüminyum alaşımlı 3D baskı teknolojisi kullanılarak bu ihtiyaçlar karşılanabilir ve üretim verimliliği ve parça kalitesi artırılabilir.
Ayrıca alüminyum alaşımlı 3D baskı teknolojisi, yüksek sıcaklık direncine, büyük dayanıklılığa ve mükemmel tokluğa sahip benzersiz performanslı alaşımlar yapmaya uygundur. Örneğin, gökyüzü sorgulama deney modülünün güneş kanadının esnek yerleştirme mekanizmasının ana bileşenleri ve çeşitli deney kabinlerinin adaptörleri, Çin Bilimler Akademisi Metaller Enstitüsü tarafından geliştirilen yeni alüminyum matris kompozitten etkin bir şekilde kullanılmıştır. Bu benzersiz performans alaşımları, düşük yoğunluk ve yüksek mukavemetin yanı sıra güçlü aşınma direnci, iyi sönümleme performansı ve yorulma direnci sayesinde havacılık sektöründeki yüksek performanslı malzemelerin özel gereksinimlerini karşılayabilir.
Uçak kullanımlarında düşük yoğunluklu ve yüksek mukavemetli alaşımların faydaları
Havacılıkta düşük yoğunluklu ve yüksek dayanımlı metallerin kullanılması, üretim kalitesini artırmanın yanı sıra çeşitli faydalar da sunuyor. Her şeyden önce, bu alaşımlar uçakları önemli ölçüde hafifletebilir, uçuş performansını ve yakıt ekonomisini artırabilir. Örneğin, titanyum alaşımı ve alüminyum alaşımının yoğunlukları, paslanmaz çelik gibi geleneksel metal malzemelerin yoğunluklarından çok daha düşük olduğundan, üretilen bileşenler daha hafiftir.
İkincisi, yüksek mukavemetli düşük yoğunluklu alaşımlar zorlu koşullarda istikrarlı performansı koruyabilir ve iyi korozyon direnci ve yorulma direnci gösterebilir. Aşındırıcı ortamlarda çalışan bileşenlerin imalatında örneğin titanyum alaşımları, asitler ve alkaliler dahil olmak üzere aşındırıcı ortamlara karşı büyük dirence sahiptir. Alüminyum alaşımının iyi şekillendirilebilirliği ve korozyon direnci, onu karmaşık şekilli bileşenlerin üretimi için uygun kılar.
Ayrıca kaynak kullanımını ve üretim verimliliğini artıran, düşük yoğunluklu ve yüksek mukavemetli alaşımların 3 boyutlu baskı teknolojileridir. Daha sonraki işlemler sırasındaki malzeme israfı ve kaybı, katman katman birikimli üretim tekniği kullanılarak malzeme tüketiminin tam kontrolü ile azaltılmıştır. Aynı zamanda, 3D baskı teknolojisi hızla karmaşık şekilli parçalar oluşturabilir, üretim döngülerini kısaltabilir ve üretim maliyetlerini düşürebilir.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printed-prototype-of-lightweight-rocket.html