一, Prehľad technológie 3D tlače kovov
Skladaním kovového prášku alebo drôtu vrstvu po vrstve v závislosti od trojrozmerného modelu vytvoreného počítačom kovová 3D tlač – známa aj ako technológia výroby kovových aditív – presne vytvára komplikované tvarované komponenty. Kovová 3D tlač má v porovnaní s konvenčnými subtraktívnymi alebo ekvivalentnými technikami výroby materiálov veľké výhody v oblasti použitia materiálu, zložitosti výroby a slobode dizajnu. Tieto vlastnosti poskytujú leteckému sektoru až neslýchaný priestor na optimalizáciu výroby, čo podporuje výrazné zníženie nákladov.
2, skôr ako metódy na zníženie výrobných nákladov na kovovú 3D tlač
1. Minimalizujte odpad lepším využívaním materiálov.
Rezanie a leštenie materiálov v konvenčných výrobných technikách niekedy spôsobuje veľké plytvanie. Presnou reguláciou pridávania materiálov vrstva po vrstve dosahuje technológia kovovej 3D tlače tiež takmer nulovú produkciu odpadu. Najmä pre nákladné kovové materiály často používané v leteckom a kozmickom sektore, ako sú zliatiny titánu, zliatiny na báze niklu atď., môže technológia 3D tlače výrazne zvýšiť využitie materiálu a znížiť náklady na suroviny.
2. Štíhly dizajn a odľahčenie
Letecký sektor má pomerne vysoké štandardy pre odľahčenie komponentov, pretože zníženie hmotnosti výrazne zvýši kapacitu nákladu lietadla a spotrebu paliva. Pomocou technológie kovovej 3D tlače môžu dizajnéri vytvárať zložitejšie a ľahšie geometrické konštrukcie bez obetovania konštrukčnej pevnosti. 3D tlačené komponenty môžu dosiahnuť efektívnejšiu distribúciu materiálu optimalizáciou mriežkovej štruktúry vo vnútri komponentov alebo použitím dizajnu optimalizácie topológie, čím sa zníži hmotnosť pri zachovaní alebo dokonca zlepšení výkonu, čím sa nepriamo znížia prevádzkové náklady.
3. Znížte cyklus výskumu a vývoja a urýchlite uvedenie produktu na trh.
Letecké vybavenie má dlhý a komplikovaný vývojový cyklus s niekoľkými prototypovými výrobami a testami. Vďaka rýchlej premene nápadov na dizajn na skutočné prototypy pomáha technológia kovovej 3D tlače drasticky skrátiť dizajn na výrobné časy. Okrem urýchlenia zavádzania nových položiek pomáhajú pravidelné zmeny dizajnu znížiť zaplatené dodatočné náklady. Technológia 3D tlače navyše podporuje malosériovú zákazkovú výrobu, ktorá pomáha leteckým firmám rýchlejšie reagovať na dopyt trhu a zvyšovať konkurencieschopnosť na trhu.
4. výmena a efektívna údržba
Letecké vybavenie je počas prevádzky nevyhnutne poškodené alebo opotrebované; konvenčné techniky údržby niekedy zahŕňajú nákladnú a časovo náročnú sofistikovanú demontáž, zváranie alebo výmenu celých komponentov. Kovová 3D tlač nielenže urýchľuje cyklus opráv, ale môže tiež rýchlo vyrábať náhradné komponenty pre poškodené oblasti, čím sa znižujú náklady na opravy. Závisí od toho udržiavanie nepretržitých prevádzkových schopností lietadla a znižovanie prestojov.
3, scenáre praktického použitia kovovej 3D tlače v leteckom priemysle
Komponenty pre motory: Komponenty horúceho konca motorov, ako sú spaľovacie komory a lopatky turbíny, sa vo veľkej miere vyrábajú pomocou technológií 3D tlače kovov. Tieto časti majú nielen komplikované tvary, ale vyžadujú aj pomerne silnú odolnosť proti korózii a teplu. Na splnenie týchto prísnych kritérií a úsporu výrobných nákladov dokáže technológia 3D tlače presne regulovať mikroštruktúru a vlastnosti materiálov.
Komplexné vnútorné nosné konštrukcie a spoje v konštrukciách trupu a krídel sú vyrábané technológiou kovovej 3D tlače, ľahkými konštrukčnými komponentmi. Vďaka ideálnemu dizajnu a ľahkému spracovaniu tieto prvky výrazne znížili hmotnosť lietadla a zvýšili spotrebu paliva, pričom však zaručili pevnosť konštrukcie.
Technológia kovovej 3D tlače dokáže rýchlo vyrobiť potrebné nástroje na údržbu a náhradné diely, čo umožňuje astronautom efektívne opravovať poruchy zariadení, znižovať náklady na údržbu a časové náklady počas dlhodobej prevádzky kozmickej lode.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-turbocharger-of-the-automotive.html