Náčrt technológie práškovej metalurgie a kovovej 3D tlače
Pomocou vrstvenia kovových práškov a ich presného spájania vytvára kovová 3D tlač zložité kovové komponenty. Technológia práškovej metalurgie pomocou lisovania a spekania vytvára z kovového prášku ako suroviny vysokovýkonné kovové komponenty. Spojením týchto dvoch technológií vzniká technológia práškovej metalurgie v kovovej 3D tlači, nové riešenie pre leteckú výrobu, pretože spája výhody materiálového výkonu práškovej metalurgie s flexibilitou výroby aditív.
Letecká a kozmická výroba s využitím technológie práškovej metalurgie
1. Výroba komponentov motora
V leteckom a kozmickom priemysle sú výkon a spoľahlivosť motora absolútne nevyhnutné. Zatiaľ čo technológia kovovej 3D tlače dokáže presne vyrobiť dôležité komponenty motora vrátane lopatiek turbín, spaľovacích komôr a komponentov s horúcim koncom, ako sú procesy práškovej metalurgie, konvenčná metóda výroby motorov si vyžaduje veľké množstvo presných obrábacích a montážnych procesov. Okrem ich zložitých geometrických tvarov tieto časti vyžadujú pomerne silnú odolnosť proti tlaku, korózii a teplotnej odolnosti. Použitím vysokovýkonných zliatinových práškov, ako sú zliatiny na báze niklu, zliatiny na báze kobaltu a zliatiny titánu, môže technológia práškovej metalurgie splniť tieto kritériá, a preto výrazne zvýšiť spoľahlivosť a účinnosť motora.
2. Ľahká konštrukcia
Zlepšenie letového výkonu a zníženie nákladov na štart závisí od ľahkej konštrukcie kozmickej lode. Prostredníctvom optimalizácie štruktúry komponentov a zníženia odpadu materiálu môže technológia 3D tlače kovov dosiahnuť ľahký dizajn. Po presnej geometrickej optimalizácii v modeloch CAD umožňuje technológia práškovej metalurgie dizajnérom priamo vytvárať tieto optimalizované komponenty pomocou technológie 3D tlače. Napríklad komponenty vyrobené technológiou práškovej metalurgie – konzoly, spoje a prepážky – môžu znížiť hmotnosť pri zachovaní pevnosti, čím sa zvýši všeobecný výkon kozmickej lode.
3. Prispôsobenie výroby a rýchle prototypovanie
Dizajnéri musia rýchlo vyrábať prototypy, aby otestovali nové nápady na dizajn v priebehu výskumu a vývoja v oblasti letectva. V technológii 3D tlače kovov môže technika práškovej metalurgie rýchlo previesť modely CAD na fyzické prototypy, čím sa výrazne skráti doba vývoja produktu. Ďalej podporovaná technológiou práškovej metalurgie je výroba na mieru, ktorá môže vyrábať komponenty rôznych veľkostí, tvarov a materiálov podľa konkrétnej potreby. Najmä pri výrobe lietadiel je táto prispôsobivosť kľúčová, pretože kozmické lode môžu potrebovať vysoko špecializované komponenty na splnenie určitých kritérií misie.
4. opravte a vymeňte diely.
Niektoré dôležité časti kozmickej lode sa môžu počas prevádzky opotrebovať alebo poškodiť a vyžadujú si výmenu alebo opravu. Bežné techniky opravy sú drahé a niekedy trvajú dlho. V technológiách kovovej 3D tlače môže technika práškovej metalurgie poskytnúť rýchlu a presnú výmenu a opravu. Pomocou technológie 3D tlače môžu dizajnéri vytvárať presné geometrické tvary potrebné na opravu a výrobu náhradných dielov skenovaním 3D modelu poškodeného komponentu. Tento prístup znižuje cyklus opráv, ako aj náklady na opravy.
Výhody a ťažkosti technológie práškovej metalurgie pre výrobu lietadiel
V leteckom priemysle poskytuje technológia práškovej metalurgie používaná v kovovej 3D tlači veľké výhody vrátane zvýšenej presnosti výroby, skrátenia výrobných cyklov, zníženia materiálového odpadu a nákladov atď. Napriek tomu má táto technika niekoľko ťažkostí. Na zaručenie kvality a funkčnosti tlačených dielov si napríklad technológia práškovej metalurgie vyžaduje vysoko presné nástroje a kompetentné prevádzkové znalosti. Zásady prísnej kontroly sa vzťahujú aj na skladovanie, spracovanie a recykláciu kovových práškov, aby sa zabránilo znečisteniu a bezpečnostným rizikám.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/comb-shaped-radiator-of-3d-printing.html