Je kovový 3D tlač vhodný pre vysoké - silové zaťaženie - ložiskové komponenty?

1, veľký krok vpred v tom, ako fungujú materiály: Prechádzanie z laboratória do továrne
Kovová 3D tlač umožnila používať 12 typov vysokých - výkonnostné materiály v priemysle. Mechanické vlastnosti esenciálnych materiálov, ako sú zliatiny titánu, nikel -, založené na vysokých - zliatinách, tantalových kovov a ďalšie dosiahli alebo dokonca prekonali požiadavky na kovanie. Tím Oxfordskej univerzity vo Veľkej Británii použil technológiu topenia laserového prášku na tlač kovových častí tantalu. Tieto časti reagovali na vplyvy rovnakým spôsobom ako kované tantala, keď boli vystavené závažným tlakom 125–437 GPA. Kvôli tomuto úspechu je 3D tlačené tantala teraz najlepším materiálom pre veci, ako sú pelety jadrových fúznych reaktorov a tienenie kozmickej lode. Ultra - Platinum Technology je prášok zliatiny zliatiny s jemným zrnom ponúka únavovú pevnosť 92% kovaných dielov pre tlačené diely. Ak sa na centrálny okraj letúna C919 vyrábajú v ťahu 12 ton, zdeformuje o 37% menej ako typické výkriky.
Vo svete hliníkových zliatin sa 3D tlač dostala nad limitom silového limitu tradičného obsadenia. Technológia SLM bola zamestnaná určitou spoločnosťou na tlač hliníkovej zliatiny 7075. Zmenou spôsobu orientácie zŕn a postupu tepelného spracovania sa pevnosť v ťahu zvýšila na 580 mPa, čo je o 15% viac, ako sa zvyčajne vyskytuje pri kovaní T6. Fungovalo to dobre na hlavnom zaťažení - ložiskový rám určitého druhu bezpilotných leteckých lietadiel. Multi - Materiál kompozitná tlač je revolučný vývoj. Lekárska spoločnosť vytvorila acetabulárny pohár gradientu titánu/hydroxyapatitu, ktorý má na povrchu bioaktívnu vrstvu, ktorá pomáha kosti rastie spolu a vnútorná vysoká - titánová matica, ktorá dokáže zvládnuť hmotnosť ľudského pohybu. Vďaka tomu je protéza trvá až 25 rokov.
2, Štrukturálne inovácie: Prechod od „subtraktívnej výroby“ k „optimalizácii topológie“
Hlavná výhodakovová 3D tlačje to, že dokáže vytvárať komplikované tvary, ktoré iné metódy nemôžu. Pomocou optimalizácie topológie spoločnosť Boeing's 787 Dreamliner Engine Držiak kombinuje 20 prvkov do jedného kusu pomocou 3D tlače. Biomimetická mriežková štruktúra robí veci o 40% lepším pri šírení stresu a zároveň ich zvýši o 30%. Táto myšlienka dizajnu sa v automobilovom priemysle veľa používala. Napríklad skupina BMW Group vytvorila 3D tlačenú hliníkovú zliatinu riadenia pre i8 Roadster, ktorý je ľahký kvôli svojmu vnútornému dizajnu dutej mriežky. Je 22% tuhší ako tradičné výkyvy a absolvoval 2 milióny únavových testov.
Technológia konformného chladiaceho vodného obvodu sa stala „vrahovou aplikáciou“ 3D tlače v podniku plesní. Spoločnosť vymyslela špirálový chladiaci vodný obvod pre formy automobilového nárazníka, ktorý skrátil čas potrebný na vytvorenie formy od 90 sekúnd do 55 sekúnd a znížil rýchlosť deformácie a deformácie o 82%. Systém Hot Runner má viac priekopníckeho prípadu: štandardná horúca dýza je vyrobená z 12 dielov, zatiaľ čo 3D tlačená integrovaná horúca dýza potrebuje iba 3. Optimalizáciou vnútorných kanálov sa koeficient tepelnej expanzie zníži o 35%, čo výrazne zvyšuje presnosť vstrekovania.
3, Overenie procesu: od výroby jednej zložky až po ich veľa z nich
Mnoho odvetví ukázalo, že kovová 3D tlač sa dá použiť na výrobu vecí vo veľkom množstve. Spoločnosť Shenyang Aircraft Industry Corporation (Shenyang Aircraft Corporation) má Mass - vyrobené 3D tlačené zliatinové zaťaženie - pre svoje nové modely lietadiel. Každé lietadlo používa viac ako 300 z týchto snímok, čo z nich robí 272 kilogramov ľahším ako tradičné metódy a každý rok šetrí 640 000 litrov paliva. Porsche využíva 3D tlač na výrobu piestov 911 GT2 RS, ktorý zvyšuje výkon motora 30 konskými silami zlepšením architektúry chladiacich kanálov. Táto technológia bola použitá na výrobnej linke, ktorá vyrába 100 000 sád ročne.
V lekárskej profesii bude s najväčšou pravdepodobnosťou užitočné silné časti 3D tlač. 3D - tlačený pórovitý acetabulárny pohár zliatiny titánu, ktorý vyrobil Johnson & Johnson, zvýšil rýchlosť tvorby kostí vďaka svojej dizajne trabekulárnej štruktúry biomimetickej kostnej trabe. Používa sa vo viac ako 500 000 prípadoch po celom svete. Spoločnosť vytvorila vlastnú 3D tlačenú kosť zliatinu pre ortopedickú chirurgiu, ktorá môže zmeniť umiestnenia a tvary dier na základe údajov CT pacienta. To znižuje čas operácie o 40% v porovnaní s normálnymi doskami a zrýchľuje hojenie o 6 týždňov po operácii.
4, Reštrukturalizácia ekonomiky: Prechádzanie od „High - experimenty s nákladmi„ na „hlavnú výrobu“
Kľúčom k používaniu kovovej 3D tlače vo veľkom meradle je zníženie nákladov. Podľa spoločnosti Wohlers Associates sa priemerná cena systémov priemyselných prísad na celom svete znížila z 98 105 dolárov v roku 2019 na 93 404 dolárov v roku 2021. Zároveň sa účinnosť tlače zvýšila o 300%. Cena vlastného 3D tlačiarenského prášku Platinum klesla z 1,4448 milióna juanov/ton v roku 2020 na 781900 juanov/tona v roku 2022. Zároveň sa hrubá zisková marža zvýšila na 38,98%, čo ukazuje, že spoločnosť bola schopná využiť ekonomiky z rozsahu.
Nový spôsob postrekovania lepidiel otvoril nový spôsob, ako robiť veci vo širokom meradle. Desktopové kovové a Tritech Titanium Parts spolupracovali na vytvorení procesu sprejového činidla zliatiny zliatiny. Tento proces umožňuje hmotnosť - produkovať časti zliatiny titánu tlačou zelených telies, vákua, ktoré ich spekajú na hustotu 98%, a potom obrábanie alebo dokončenie povrchu. V porovnaní s technológiou SLM tento prístup znižuje ceny materiálov, zariadení, spotreby energie a ďalších vecí o 40% až 60%. Túto technológiu používa určitá spoločnosť Electrical 3C Company na testovanie a výrobu 316L hodiniek z nehrdzavejúcej ocele. Náklady na každý kus sú o 35% nižšie ako pri štandardnom vstrekovaní.