1 prehľad vysokoteplotných zliatinových materiálov
Jedným druhom kovovej látky, ktorá môže fungovať dlhú dobu pri vysokej teplote a určitom napätí nad 600 stupňov, sú vysokoteplotné zliatiny. Ich výkon pri vysokých teplotách sa zlepšuje pridaním legujúcich prvkov vrátane molybdénu, chrómu a volfrámu; ich hlavným základom sú prvky vrátane železa, kobaltu a niklu. Tento druh zliatiny, ktorý sa široko používa v leteckom, energetickom, chemickom a inom sektore, má veľkú pevnosť pri vysokých teplotách, dobrú odolnosť proti únave, lomovú húževnatosť a výnimočnú odolnosť voči oxidácii a korózii.
Vysokoteplotné zliatiny sa väčšinou používajú v leteckom priemysle na výrobu vysokoteplotných komponentov, ako sú spaľovacie komory, lopatky turbín, kotúče turbín atď. v leteckých motoroch a lietadlách. Tieto diely si musia nielen zachovať dostatočnú pevnosť a húževnatosť pri vysokých teplotách, ale musia odolávať aj komplikovanému mechanickému a tepelnému zaťaženiu, čím si vyžadujú pomerne vysoký materiálový výkon.
2 Technológia 3D tlače kovov: Súhrn
Na základe digitálneho 3D modelovania je kovová 3D tlač – tiež označovaná ako výroba kovových aditív – pokročilou technológiou, ktorá umožňuje rýchlu výrobu zložitých konštrukčných komponentov vrstvením kovových práškov alebo drôtov po vrstvách. Kovová 3D tlač sa môže pochváliť rýchlejšími výrobnými cyklami, lepším využitím materiálu ako konvenčné subtraktívne alebo ekvivalentné techniky výroby materiálov a väčšou flexibilitou dizajnu.
Medzi niekoľko kovových materiálov, s ktorými si technológia kovovej 3D tlače poradí – vrátane nehrdzavejúcej ocele, hliníkových zliatin, titánových zliatin, zliatin niklu a vysokoteplotných zliatin – patrí nielen dokonalé riadenie mikroštruktúry materiálu presnou kontrolou parametrov tlače vrátane výkonu lasera, rýchlosť skenovania, hrúbka vrstvy atď., čím sa optimalizuje výkon materiálu.
3 Letectvo a kozmonautika Vysokoteplotné zliatiny: Aplikácie Trojrozmerná tlač Kov
Výroba zložitých konštrukčných dielov
Letecké vysokoteplotné komponenty, ako sú chladiace kanály pre lopatky turbín a vnútorné obloženia spaľovacích komôr, majú zložité geometrické tvary a vnútorné štruktúry. Zatiaľ čo technológia kovovej 3D tlače dokáže ľahko zvládnuť tento problém, tradičné výrobné techniky majú niekedy problém presne spracovať tieto zložité štruktúry. Bez potreby zložitých tvaroviek a foriem môžu byť komponenty so zložitými geometrickými tvarmi a vnútornými štruktúrami presne vyrobené vrstvením kovových práškov vrstva po vrstve.
Ľahký konštruktivizmus
Jedným z hlavných cieľov v leteckom a kozmickom priemysle je nízka hmotnosť; môže pomôcť lietadlu byť ľahšie, znížiť spotrebu paliva a zlepšiť letový výkon. Pomocou štrukturálnej architektúry a distribúcie materiálov umožňuje technológia kovovej 3D tlače dizajnérom realizovať ľahký dizajn. Napríklad, hmotnosť môže byť výrazne znížená bez kompromisov v pevnosti vytvorením lopatiek turbíny s dutou alebo mriežkovou konštrukciou.
Optimalizácia vlastností materiálu
Presnou kontrolou mikroštruktúry materiálov dokáže technológia kovovej 3D tlače maximalizovať ich kvality. Úpravou parametrov tlače a techník tepelného spracovania je možné získať presnú kontrolu mikroštruktúry vrátane veľkosti zŕn, fázového zloženia a distribúcie pri výrobe vysokoteplotných zliatin: Optimalizácia týchto mikroštruktúr napomáha pevnosti materiálov pri vysokých teplotách, odolnosti proti únave a oxidácii. odolnosť, ktorú treba zlepšiť.
Zníženie výrobných nákladov
Tradičná výroba komponentov z vysokoteplotnej zliatiny mnohokrát vyžaduje niekoľko procesov – odlievanie, kovanie, obrábanie atď. – ktoré majú nielen vysoké výrobné náklady, ale tiež ľahko produkujú odpadové produkty. Vďaka priamej výrobe hotových alebo takmer hotových komponentov technológia kovovej 3D tlače drasticky znižuje medziprocesy a mieru šrotu, čím znižuje výrobné náklady.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printed-automotive-metal-prototype.html