Είναι ο ρυθμός ανακύκλωσης των υλικών εκτύπωσης μετάλλων;

一, Τεχνική Αρχή: Η κύρια ιδέα πίσω από την επιλογή υλικών και τον έλεγχο της διεπαφής.
Ο κύριος στόχος του multi - metal 3D εκτύπωσης είναι να πάρει δύο ή περισσότερα μέταλλα για να συγχωνεύσει μαζί μεταλλουργικά. Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι για να γίνει αυτό: η τήξη του κρεβατιού σκόνης (SLM/L - PBF) και η κατευθυνόμενη εναπόθεση ενέργειας (DED). Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία SLM ως παράδειγμα, πρέπει να επιλυθούν τρία θεμελιώδη τεχνολογικά προβλήματα προκειμένου να καταστεί δυνατή η Multi - μεταλλική εκτύπωση:
Συμβατότητα υλικού ελέγχου
Επιλέξτε έναν μεταλλικό συνδυασμό που έχει διαφορά σε συντελεστή θερμικής διαστολής μικρότερο από 10% και διαφορά στο σημείο τήξης μικρότερο από 200 βαθμούς. Η NASA χρησιμοποιεί ένα συνδυασμό GRCOP - 42 κράμα χαλκού (σημείο τήξης 1083 βαθμού) και HR - 1 κράμα υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο (σημείο τήξης 1390) Το κάνουν αυτό ελέγχοντας την πυκνότητα ενέργειας λέιζερ (120-150 J/mm ³) και την ταχύτητα σάρωσης (800-1200 mm/s) για να δημιουργήσει ένα στρώμα μετάβασης 0,3 mm που συνδέει τα δύο υλικά μαζί. Η αντοχή εφελκυσμού στη διεπαφή είναι 420 MPa, η οποία είναι 60% υψηλότερη από αυτή των τυπικών μεθόδων συγκόλλησης.
Ανακαίνιση του συστήματος εξάπλωσης σκόνης
Η συμβατική ενιαία - διαδικασία εξάπλωσης σκόνης υλικού είναι ανεπαρκής για τις απαιτήσεις του Multi - μεταλλική εναλλακτική εναπόθεση. Η ηλεκτροστατική συσκευή εξάπλωσης της σκόνης του Fraunhofer IGCV Laboratory μπορεί να προσροφήσει επιλεκτικά διαφορετικές μεταλλικές σκόνες παρέχοντας ένα ηλεκτροστατικό πεδίο -5000V στην πλατφόρμα κατασκευής. Το σύστημα εξαπλώνεται με πολύ ακρίβεια σκόνη από κράμα χαλκού CW106C (εσωτερική στρώση) και σκόνη χάλυβα 1,2709 (το εξωτερικό στρώμα), ενώ παράγει το θάλαμο ώθησης του χάλυβα χαλκού. Ανακάμπτει επίσης το 98% της σκόνης, η οποία είναι τρεις φορές πιο αποτελεσματική από την τυπική εξάπλωση σκόνης μηχανικής σκόνης.
Ελέγξτε τις παραμέτρους της διαδικασίας σε πραγματικό χρόνο
Κατά την εκτύπωση με πολλαπλά μέταλλα, η ισχύς λέιζερ, η μέθοδος σάρωσης και άλλες ρυθμίσεις πρέπει να αλλάζουν σε πραγματικό χρόνο για κάθε περιοχή υλικού. Η τεχνολογία εναπόθεσης μετάλλων 3E της Meltio χρησιμοποιεί έξυπνους αισθητήρες για να παρακολουθεί τη θερμοκρασία της λιωμένης πισίνας σε πραγματικό χρόνο (με σφάλμα ± 5 βαθμών). Επίσης, ταιριάζει αυτόματα στις παραμέτρους εναπόθεσης του κράματος τιτανίου (ισχύς λέιζερ 400W) και του κράματος αλουμινίου (ισχύς λέιζερ 250W). Κατά την παρασκευή αγκύλων για κινητήρες αεροπορίας, αυτή η τεχνολογία καθιστά την περιοχή κράματος τιτανίου 38% σκληρότερη και την περιοχή κράματος αλουμινίου 18% μεγαλύτερη, η οποία είναι 25% καλύτερη από την εκτύπωση των μεμονωμένων υλικών.
2, Κοινή χρήση: Μετακίνηση από το εργαστήριο στην εργοστασιακή πρακτική
1. Αεροδιαστημική: Κάνοντας το θάλαμο καύσης και καλύτερα στη διαχείριση της θερμότητας
Ο θάλαμος καύσης ενός κινητήρα πυραύλων πρέπει να είναι σε θέση να χειριστεί την έκπλυση αερίου σε 3000 βαθμούς και ψύξη υγρού οξυγόνου στο - 180 βαθμούς. Για να συνδέσετε την επένδυση από κράμα χαλκού και το νικέλιο - που βασίζεται σε κράμα κράματος στην παραδοσιακή κατασκευή, πρέπει να συγκολληθούν μαζί με εκρηκτικά. Αυτή η διαδικασία μπορεί να διαρκέσει έως και έξι μήνες. Μετά τη χρήση Multi - Metal 3D τεχνολογία εκτύπωσης, το γερμανικό διμερωτικό θάλαμο καύσης χαλκού SAFRAN με τη χρήση της τεχνικής SLM έχει μειώσει το χρόνο κατασκευής στο μισό και το έκανε 40% ελαφρύτερο. Η κύρια καινοτομία είναι η χρήση λειτουργικά διαβαθμισμένου υλικού. Υπάρχει ένα στρώμα μεταβατικής μεταβατικής πάχους 0,5 mm μεταξύ κράματος χαλκού (GRCOP-84) και χάλυβα (316L). Αυτό το στρώμα αλλάζει ομαλά τον συντελεστή θερμικής διαστολής από 16,5 × 10 ⁻⁶/ βαθμό σε 12,8 × 10 ⁻⁶/ βαθμό, το οποίο απαλλάσσεται από τη συγκέντρωση στρες στη διεπαφή.
2. Ενεργειακός εξοπλισμός: Η επανάσταση της επανάστασης των καναλιών ψύξης στην κατασκευή
Κατά την κατασκευή καλουπιών με έγχυση, τα παραδοσιακά κανάλια νερού ψύξης είναι κυρίως ευθεία λόγω των ορίων επεξεργασίας. Αυτό καθιστά τα πεδία θερμοκρασίας στο καλούπι αν ανώτεμα (με διακυμάνσεις έως και 30 μοιρών), οι οποίες μειώνουν την ποιότητα των διαμορφωμένων προϊόντων. Η τεχνική SLM της Aerosint εκτυπώνει κράμα χαλκού (CUCR1ZR) κανάλια ψύξης μέσα στα ένθετα μούχλας, γεγονός που καθιστά την ψύξη τρεις φορές πιο αποτελεσματική. Αυτή η μέθοδος μειώνει τον χρόνο ψύξης για την κατασκευή καλούπια προφυλακτήρων αυτοκινήτων από 45 δευτερόλεπτα σε 18 δευτερόλεπτα, μειώνει την ενεργειακή χρήση για μονή - παραγωγή κομματιών κατά 60%και κάνει το καλούπι να διαρκεί περισσότερο από 2 εκατομμύρια φορές περισσότερο.
3. Βιοϊατρική: Προσαρμογή της απόδοσης εξατομικευμένων εμφυτευμάτων
Χρειάζονται 6 έως 12 μήνες για τις παραδοσιακές προσθετικές αρθρώσεις κράματος τιτανίου για να ενσωματωθούν πλήρως με το οστό. Οι ερευνητές στο Northwestern Polytechnical University έχουν καταλήξει σε ένα νέο τρόπο για τα διμεταλικά εμφυτεύματα Tantalum Tantalum 3D Print Titanium. Το κάνουν αυτό τοποθετώντας τις πορώδεις δομές (πορώδες 65%, μέγεθος πόρων 500 μm) στην επιφάνεια του κράματος τιτανίου (TI6AL4V). Αυτό καθιστά τον δεσμό μεταξύ των εμφυτευμάτων και του οστικού ιστού τρεις φορές ισχυρότερο. Οι κλινικές ενδείξεις καταδεικνύουν ότι το εμφύτευμα του ισχίου της τεχνολογίας έχει ρυθμό ολοκλήρωσης οστών 92% τριών μηνών μετά τη χειρουργική επέμβαση. Αυτό είναι 50% μικρότερο από τον χρόνο ανάκτησης για τυπικά εμφυτεύματα κράματος τιτανίου.