Vzhľadom na zrýchlený technologický vývoj sa technológia kovovej 3D tlače stala hlavným kreatívnym nástrojom v leteckom a kozmickom sektore. Táto metóda nielen výrazne zvyšuje presnosť a efektivitu výroby, ale podporuje aj výskum a aplikáciu nových zliatinových materiálov. Keďže drasticky zlepšujú dizajn lietadiel, konštrukciu a údržbu, tieto nové zliatiny – so svojimi jedinečnými vlastnosťami – sú čoraz dôležitejšie v leteckom priemysle.
Kovová 3D tlač je sofistikovaná aditívna výrobná technika, pri ktorej sa trojrozmerné predmety vyrábajú vrstvu po vrstve a zbierajú kovové častice alebo drôty. Pri 3D tlači kovov sa používa menej materiálov ako pri tradičných výrobných metódach, akými sú odlievanie, kovanie a rezanie; ponúka tiež rýchlejšie výrobné cykly a väčšiu voľnosť pri návrhu. Najmä pri výrobe zložitých konštrukčných prvkov viedli tieto výhody k rozsiahlemu použitiu kovovej 3D tlače v leteckom priemysle.
Vývoj nových zliatin je jedným z kľúčových faktorov vedeckého pokroku v oblasti 3D tlače kovov. Spolu s výnimočnou pevnosťou, vysokou húževnatosťou a silnou odolnosťou proti korózii majú tieto nové zliatiny ľahké vlastnosti a dobrý výkon pri vysokých teplotách. Od konštrukčných prvkov cez komponenty motora až po systémy tepelnej ochrany, tieto vlastnosti poskytujú novej zliatine značné možnosti použitia v sektore lietadiel.
Použitím novej vysokoteplotnej zliatiny GRX-810 vyvinutej v spolupráci medzi NASA a Elementum 3D disperziou oxidom niklu a chrómu (ODS), táto zliatina vykazuje vynikajúcu odolnosť proti tečeniu, pevnosť a odolnosť voči oxidácii pri vysokých teplotách. Pevnosť a odolnosť proti oxidácii GRX-810 sa zdvojnásobili a jej odolnosť proti tečeniu v porovnaní s konvenčnými potlačenými vysokoteplotnými zliatinami bola 1000-krát zvýšená. Vďaka tomu je GRX-810 vhodným materiálom na vytváranie tenších a menších komponentov motora, čím sa zlepšuje spotreba paliva, prevádzkové náklady a odolnosť. GRX-810 je navyše vhodný na výrobu komponentov pracujúcich pri vyšších prevádzkových teplotách, vrátane trysiek raketových motorov
Okrem GRX-810 medzi nové zliatiny v kovovej 3D tlači patria aj EOS Nickel Alloy IN738 a EOS Nickel Alloy K500. Vysoká pevnosť, tepelná odolnosť a vynikajúca odolnosť proti korózii robia z IN738 vysokovýkonnú superzliatinu na báze niklu, ktorá je ideálna pre Je vhodná na výrobu lopatiek turbín a iných vysokovýkonných energetických komponentov, ako aj turbostrojových systémov pracujúcich pod obrovským tlakom. EOS IN738 môže výrazne znížiť opotrebenie pri vysokotlakových aplikáciách a odolávať viac teplotným podmienkam ako bežné superzliatiny. Pre sektor lietadiel, ktorý vytvára spoľahlivé a efektívne komponenty, je preto IN738 perfektnou voľbou.
K500, vyvinutý na žiadosť veľkej vesmírnej spoločnosti, kombinuje vlastnosti zliatiny niklu a zliatiny medi, aby ponúkal vyváženú kombináciu pevnosti a miernej tepelnej vodivosti. Tento materiál je celkom vhodný na chemické spracovanie a námorné aplikácie, ako sú čerpadlá a ventily, ako aj na výrobu komponentov pre kozmické aplikácie, vrátane trysiek a trysiek. V materiáloch pre 3D tlač, uvoľnenie K500 uzatvára medzeru medzi mechanickou pevnosťou a tepelnou vodivosťou, čím ponúka leteckému sektoru viac možností.
Okrem toho odborníci z Oak Ridge National Laboratory (ORNL) a National Energy Technology Laboratory (NETL) efektívne navrhli a 3D vytlačili doteraz najľahšiu zliatinu bez prasklín. Táto zliatina obsahuje sedem prvkov s vysokým obsahom nióbu a má komplikovanú štruktúru zliatiny. Najmenej o 48 % vyšší bod topenia ako predchádzajúce superzliatiny niklu a kobaltu, dokáže odolávať vysokým teplotám nad 1315 stupňov bez roztavenia. Okrem zlepšenia kvality aditívnej výroby lopatiek turbín tento nápaditý prielom pomáha znižovať hmotnosť lietadiel a plynových turbín a zlepšuje celkový výkon.
Výrobcovia lietadiel nachádzajú skvelé využitie pre novo vyvinuté zliatiny vytvorené v kovovej 3D tlači. Nové zliatiny môžu byť vyvinuté napríklad na výrobu kritických komponentov motora, ako sú vysokoteplotné izolačné tesnenia, lopatky turbín a spaľovacie komory, z ktorých je nová zliatina ideálnou voľbou, pretože to umožňuje jej pevnosť pri vysokej teplote, odolnosť proti korózii a opotrebeniu. odolávať chemickému prostrediu a veľkému tepelnému zaťaženiu. Okrem toho nová zliatina umožňuje výrobu významných častí vrátane konštrukčných častí a systémov tepelnej ochrany, čím sa zlepšuje všeobecná bezpečnosť a výkon lietadla.
Nové zliatiny v kovovej 3D tlači nielen posúvajú technológiu lietadiel, ale ponúkajú aj nápadité príležitosti pre mnohé ďalšie oblasti. Nové zliatiny môžu byť generované pre energetický sektor, napríklad na stavbu robustnejších a efektívnejších častí plynových turbín a konštrukčných komponentov pre jadrové reaktory. Lekársky priemysel nachádza využitie pre nové zliatiny pri výrobe presnejších a spoľahlivejších zariadení a implantátov. Tieto aplikácie nielen rozširujú spektrum možností technológie 3D tlače kovov, ale podporujú aj priemyselnú modernizáciu v príbuzných sektoroch a technologický pokrok v príslušných oblastiach.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/lightweight-fluid-manifold-with-3d-printing.html