1 Technológia 3D tlače kovov: koncepty
Vrstva po vrstve je základom technológie kovovej 3D tlače. Kovové prášky alebo drôty sa tavia a vrstvia vrstvu po vrstve presnou manipuláciou so zdrojmi tepla, ako sú laserové lúče alebo elektrónové lúče, čím sa vytvárajú trojrozmerné pevné objekty. Tento prístup drasticky redukuje dizajn na výrobný cyklus realizáciou priamej konverzie z digitálnych modelov na fyzické entity.
2 Použitie kovovej 3D tlače pri výrobe komponentov leteckých motorov
Zložité geometrické tvary a vnútorné štruktúry obsiahnuté v komponentoch leteckých motorov niekedy sťažujú manipuláciu s použitím konvenčných výrobných techník. Presnou reguláciou procesu tavenia na dosiahnutie priamej výroby komplikovaných štruktúr, ako sú chladiace kanály pre lopatky turbín a sofistikované vnútorné komory pre spaľovacie komory, môže technológia kovovej 3D tlače tento problém ľahko vyriešiť.
Jedným z hlavných cieľov konštrukcie leteckých motorov je nízka hmotnosť, ktorá priamo ovplyvňuje letový výkon a spotrebu paliva. Vylepšením dizajnu dielov, ako je použitie techník optimalizácie topológie, technológia kovovej 3D tlače umožňuje dizajnérom drasticky znížiť hmotnosť pri zachovaní konštrukčnej pevnosti a tuhosti.
Technológia kovovej 3D tlače dokáže spravovať celý rad vysokovýkonných kovových materiálov, vrátane kľúčových v leteckých motoroch: vysokoteplotné zliatiny, zliatiny titánu a zliatiny na báze niklu. Presným riadením procesu tavenia je možné dosiahnuť presný tvar týchto materiálov pri zachovaní ich vynikajúcich mechanických vlastností a tepelnej stability.
Rýchle prototypovanie a testovanie sú absolútne nevyhnutné pre vývoj leteckých motorov. Technológia kovovej 3D tlače, ktorá rýchlo mení výkresy na fyzické časti, urýchľuje procesy iterácie a optimalizácie produktov, pomáha skrátiť vývojové cykly a znížiť náklady na vývoj.
Tri výhody kovovej 3D tlače na výrobu komponentov leteckých motorov
Zvýšte efektivitu a presnosť výroby: Presným riadením procesu tavenia môže technológia 3D tlače kovov dosiahnuť vysoko presnú výrobu a menšie chyby pri spracovaní. Súčasne táto technika redukuje niekoľko postupov a prípravkov v konvenčnej výrobe, čím zvyšuje efektivitu výroby.
Hoci počiatočné náklady na kovové 3D tlačové zariadenia sú trochu drahé, časom môže táto technológia výrazne minimalizovať výrobné náklady znížením odpadu materiálu, skrátením výrobných cyklov a znížením miery šrotu.
Technológia kovovej 3D tlače dokáže vyrábať komponenty s komplikovanou štruktúrou a ideálnym rozložením materiálu, čím zvyšuje pevnosť a odolnosť komponentov a predlžuje ich životnosť.
4 Problémy a ich riešenia
Vysoké náklady na materiál:
Veľké náklady na vysokovýkonné kovové prášky obmedzujú rozsiahle používanie techniky 3D tlače kovov. Odpoveď si vyžaduje vytváranie lacných kovových práškových materiálov, zefektívnenie tlačových techník a najlepšie využitie dostupných materiálov.
Znížená rýchlosť tlače:
Najmä v prípade veľkých komponentov má technológia kovovej 3D tlače trochu nízku rýchlosť tlače. Spolu s implementáciou techniky paralelnej tlače spočíva odpoveď vo vytvorení technológie tlače s viacerými tryskami a vysokorýchlostného tlačového zariadenia.
Proces následného spracovania je komplikovaný:
Aby sa zaručil ich výkon, kovové 3D tlačené komponenty môžu vyžadovať celý rad úprav po spracovaní, ako je povrchová úprava, tepelné spracovanie atď. Vývoj nových technológií a zariadení na následné spracovanie, ako aj optimalizácia parametrov procesu následného spracovania tvoria súčasť riešenie.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/ti6al4v-titanium-3d-printing-boring-tools.html