1 επισκόπηση υλικών κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας
Ένα είδος μεταλλικής ουσίας που μπορεί να λειτουργήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα υπό υψηλή θερμοκρασία και ορισμένες καταπονήσεις πάνω από 600 βαθμούς είναι τα κράματα υψηλής θερμοκρασίας. Η απόδοσή τους σε υψηλή θερμοκρασία βελτιώνεται με την προσθήκη στοιχείων κράματος όπως μολυβδαίνιο, χρώμιο και βολφράμιο. Η κύρια βάση τους είναι στοιχεία όπως ο σίδηρος, το κοβάλτιο και το νικέλιο. Χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροδιαστημική, την ενέργεια, τους χημικούς και άλλους τομείς, αυτό το είδος κράματος έχει μεγάλη αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, καλή απόδοση κόπωσης, ανθεκτικότητα σε θραύση και εξαιρετική αντοχή στην οξείδωση και τη διάβρωση.
Τα κράματα υψηλής θερμοκρασίας εφαρμόζονται ως επί το πλείστον στην αεροδιαστημική βιομηχανία για την παραγωγή εξαρτημάτων υψηλής θερμοκρασίας, όπως θαλάμους καύσης, πτερύγια στροβίλων, δίσκους τουρμπίνας κ.λπ. σε κινητήρες αεροσκαφών και αεροσκάφη. Αυτά τα εξαρτήματα πρέπει όχι μόνο να διατηρούν αρκετή αντοχή και σκληρότητα σε υψηλές θερμοκρασίες αλλά και να ανθίστανται σε περίπλοκα μηχανικά και θερμικά φορτία, απαιτώντας έτσι αρκετά υψηλή απόδοση υλικού.
2 Μεταλλική Τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης: Σύνοψη
Βασισμένη στην ψηφιακή τρισδιάστατη μοντελοποίηση, η τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλων -που αναφέρεται επίσης και ως κατασκευή πρόσθετων μετάλλων- είναι μια προηγμένη τεχνολογία που επιτρέπει τη γρήγορη κατασκευή περίπλοκων δομικών στοιχείων ανά στρώση στρώσης μεταλλικών σκονών ή συρμάτων. Η μεταλλική τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να υπερηφανεύεται για ταχύτερους κύκλους κατασκευής, καλύτερη χρήση υλικών από τις συμβατικές τεχνικές κατασκευής αφαιρετικών ή ισοδύναμων υλικών και μεγαλύτερη ευελιξία σχεδιασμού.
Μεταξύ των πολλών μεταλλικών υλικών που μπορεί να χειριστεί η τεχνολογία μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης - όπως ανοξείδωτο χάλυβα, κράματα αλουμινίου, κράματα τιτανίου, κράματα νικελίου και κράματα υψηλής θερμοκρασίας - δεν είναι μόνο ο τέλειος έλεγχος της μικροδομής του υλικού με τον ακριβή έλεγχο των παραμέτρων εκτύπωσης συμπεριλαμβανομένης της ισχύος λέιζερ. ταχύτητα σάρωσης, πάχος στρώσης κ.λπ., βελτιστοποιώντας έτσι την απόδοση του υλικού.
3 Αεροδιαστημικά κράματα υψηλής θερμοκρασίας: Εφαρμογές Τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλου
Κατασκευή περίπλοκων δομικών μερών
Τα εξαρτήματα υψηλής θερμοκρασίας της αεροδιαστημικής όπως τα κανάλια ψύξης για τα πτερύγια των στροβίλων και οι εσωτερικές επενδύσεις για τους θαλάμους καύσης έχουν περίπλοκες γεωμετρικές μορφές και εσωτερικές δομές. Ενώ η τεχνολογία μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί εύκολα να χειριστεί αυτή τη δυσκολία, οι παραδοσιακές τεχνικές παραγωγής μερικές φορές δυσκολεύονται να επεξεργαστούν με ακρίβεια αυτές τις περίπλοκες δομές. Χωρίς την ανάγκη για περίπλοκα εξαρτήματα και καλούπια, εξαρτήματα με περίπλοκες γεωμετρικές μορφές και εσωτερικές δομές μπορούν να κατασκευαστούν με ακρίβεια με στοίβαξη μεταλλικών σκονών στρώμα προς στρώμα.
Ελαφρύς κονστρουκτιβισμός
Ένας από τους κύριους στόχους στην αεροδιαστημική βιομηχανία είναι το ελαφρύ. Μπορεί να βοηθήσει τα αεροσκάφη να είναι ελαφρύτερα, να μειωθεί η κατανάλωση καυσίμου και να βελτιωθούν οι επιδόσεις πτήσης. Μέσω της δομικής αρχιτεκτονικής και της διανομής υλικών, η τεχνολογία μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης επιτρέπει στους σχεδιαστές να συνειδητοποιήσουν ελαφρύ σχεδιασμό. Για παράδειγμα, το βάρος μπορεί να μειωθεί σημαντικά χωρίς να διακυβεύεται η αντοχή κατασκευάζοντας πτερύγια στροβίλου με κοίλη ή δικτυωτή κατασκευή.
Βελτιστοποίηση των υλικών ποιοτήτων
Με τον ακριβή έλεγχο της μικροδομής των υλικών, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων μπορεί να μεγιστοποιήσει τις ποιότητές τους. Με την τροποποίηση των παραμέτρων εκτύπωσης και των τεχνικών θερμικής επεξεργασίας, μπορεί να επιτευχθεί ακριβής έλεγχος της μικροδομής, συμπεριλαμβανομένου του μεγέθους των κόκκων, της σύνθεσης φάσης και της κατανομής στην κατασκευή κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας: Η βελτιστοποίηση αυτών των μικροδομών βοηθά την αντοχή των υλικών σε υψηλή θερμοκρασία, την αντοχή στην κόπωση και την οξείδωση αντίσταση που πρέπει να βελτιωθεί.
Μείωση των εξόδων παραγωγής
Πολλές φορές, η παραδοσιακή κατασκευή εξαρτημάτων από κράμα υψηλής θερμοκρασίας απαιτεί διάφορες διεργασίες - χύτευση, σφυρηλάτηση, μηχανική κατεργασία κ.λπ. - που όχι μόνο έχουν υψηλό κόστος κατασκευής αλλά και παράγουν εύκολα απορρίμματα. Με την άμεση παραγωγή ολοκληρωμένων ή σχεδόν τελειωμένων εξαρτημάτων, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων μειώνει δραστικά τις ενδιάμεσες διαδικασίες και τα ποσοστά σκραπ, μειώνοντας επομένως το κόστος παραγωγής.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printed-automotive-metal-prototype.html