Jeden prehľad o technológii 3D tlače kovov
Pod počítačovou kontrolou kovová 3D tlač – známa aj ako technológia aditívnej výroby – priamo vytvára zložité trojrozmerné tvory po vrstvách vrstvením kovových práškov alebo drôtov. Táto metóda je vysoko flexibilná a prispôsobiteľná, takže je jednoduché vyrábať integrované výlisky komplikovaných konštrukcií bez foriem. Technológia kovovej 3D tlače sa vo veľkej miere používa v leteckom priemysle na výrobu dôležitých častí, ako sú podvozky, konštrukčné komponenty a časti motora.
Dve výhody podpory výroby šetrnej k životnému prostrediu
vysoká miera využitia materiálu, čím sa znižuje odpad
Pomocou techniky vrstvenia po vrstve dokáže technológia kovovej 3D tlače presne riadiť spotrebu materiálu a výrazne znížiť odpad vznikajúci pri rezaní a spracovaní materiálu v konvenčných výrobných metódach. Toto efektívne využitie materiálu určite znižuje výrobné náklady a tiež pomáha minimalizovať plytvanie zdrojmi vysokohodnotných kovových zdrojov bežne využívaných v leteckom a kozmickom sektore, ako sú zliatiny titánu, kobalt a chróm superzliatiny atď.).
Ľahká konštrukcia zlepšuje výkon.
Na zníženie hmotnosti lietadla, zvýšenie palivovej účinnosti a výkonu má letecký sektor pomerne vysoké štandardy pre ľahké komponenty. Pomocou technológie optimalizácie topológie môže technológia kovovej 3D tlače ľahko dosiahnuť ľahký dizajn komplikovaných štruktúr, čím sa výrazne zníži hmotnosť dielov a zaručí sa pevnosť a funkčnosť. V súlade s celosvetovým trendom trvalo udržateľného rozvoja tento ľahký dizajn nielen zvyšuje výkon lietadla, ale tiež znižuje spotrebu energie a emisie uhlíka.
Prerušte cyklus výskumu a vývoja a urýchlite vynález.
Na základe digitálnych modelov môže technológia kovovej 3D tlače priamo vytvárať skutočné objekty bez použitia zložitých techník spracovania alebo foriem. To urýchľuje vynález a drasticky znižuje cyklus od návrhu až po výrobu nových produktov. Rýchlejšie iterácie produktov a efektívnejšie postupy výskumu a vývoja v leteckom a kozmickom sektore umožňujú podnikom rýchlo reagovať na dopyt trhu a udržať si konkurenčnú výhodu prostredníctvom tohto vývoja.
Ekologická výroba, nižšia spotreba energie
Prostredníctvom zníženia plytvania materiálom, zjednodušenia dodávateľského reťazca a skrátenia výrobného cyklu pomáha technológia kovovej 3D tlače znížiť celkovú spotrebu energie a emisie uhlíka. Najmä vo fázach výroby v malom meradle a výroby prototypov sú jeho environmentálne prínosy dosť jasné. Keďže technológia sa neustále vyvíja, rozsiahle využívanie kovovej 3D tlače v leteckom a kozmickom priemysle pomôže posunúť výrobu šetrnú k životnému prostrediu ešte ďalej.
Prípadové štúdie pre praktickú aplikáciu
Prispôsobenie komponentov motora pre určité potreby
Kritériá výkonu a bezpečnosti leteckých motorov sú pomerne vysoké, pretože sú „srdcom“ lietadla. Zákazková výroba komponentov motora, ako sú spaľovacie komory, lopatky turbíny a ďalšie kritické komponenty, sa dá ľahko dosiahnuť pomocou technológie kovovej 3D tlače. Tieto diely zlepšujú celkový výkon a spoľahlivosť motora pomocou presného riadenia veľkosti a optimalizácie výkonu materiálu, čím rozširujú jeho zložité tvary a vnútorné štruktúry.
dizajn ľahkých konštrukčných komponentov
V leteckom a kozmickom priemysle závisí výkon a účinnosť lietadiel od ľahkej konštrukcie. Pomocou štrukturálnej optimalizácie dizajnu – teda prijatím ľahkých a vysoko pevných štrukturálnych foriem, ako sú voštinové a mriežkové tvary – technológia kovovej 3D tlače poskytuje odľahčenie konštrukčných komponentov. Táto konštrukcia okrem odľahčenia lietadla zvyšuje jeho nosnosť a odolnosť proti únave.
Efektívne odpovede na výmenu a opravu
V leteckom priemysle je životnosť komponentov obmedzená a vyžaduje si pravidelnú údržbu aj výmenu. Rýchla výroba komponentov a presná obnova poškodených oblastí, ktorú umožňujú technológie 3D tlače z kovu, pomáhajú výrazne skrátiť cykly údržby a šetriť výrobné náklady. Súčasne môže byť táto technika prispôsobená pre výrobu na základe skutočných potrieb, aby sa zaručila presná zhoda a výkonnostné kritériá náhradných komponentov.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printed-lightweight-molds-with-lattice.html