1: Τρέχουσες εξελίξεις στα μεταλλικά υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης
κράμα με υψηλή θερμοκρασία
Με μεγάλη αντοχή στη θερμότητα, υψηλή αντοχή και καλή αντοχή σε ερπυσμό, τα κράματα υψηλής θερμοκρασίας είναι απαραίτητα συστατικά στον τομέα της αεροδιαστημικής. Η διαδικασία εκτύπωσης κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας έχει βελτιωθεί πολύ τα τελευταία χρόνια καθώς η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων αναπτύσσεται συνεχώς. Για παράδειγμα, έχουν επιτευχθεί εμπορικές πωλήσεις του νέου κράματος GRX-810 με ενισχυμένη διασπορά νικελίου κοβαλτίου χρωμίου (ODS) υψηλής θερμοκρασίας που αναπτύχθηκε από τη NASA σε συνδυασμό με το Elementum 3D. Σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, αυτό το υλικό έχει αναπτύξει την αντοχή του σε ερπυσμό κατά 1000 φορές και έχει διπλασιάσει την αντοχή του και την αντίσταση στην οξείδωση, προσφέροντας έτσι τη δυνατότητα κατασκευής λεπτότερων και μικρότερων εξαρτημάτων κινητήρα.
Ισχυρό ελαφρύ κράμα
Η βελτίωση της απόδοσης των αεροσκαφών στον αεροδιαστημικό τομέα εξαρτάται κυρίως από τον ελαφρύ σχεδιασμό. Τα ελαφριά και υψηλής αντοχής κράματα μπορούν να παραχθούν χάρη στις τεχνολογίες τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων Μαζί με τη χαμηλή πυκνότητα, αυτά τα κράματα παρέχουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και αντοχή στη διάβρωση. Για δομικά και φέροντα εξαρτήματα σε εφαρμογές αεροδιαστημικής και αυτοκινητοβιομηχανίας, για παράδειγμα, τα κράματα αλουμινίου μαγνησίου σκανδίου, όπως το Scalmalloy, είναι γνωστά για την ειδική αναλογία αντοχής προς βάρος και αποτελούν τέλεια επιλογή. Τα ελαφριά και υψηλής αντοχής εξαρτήματα από κράμα με περίπλοκες γεωμετρικές μορφές μπορούν να παραχθούν χρησιμοποιώντας τεχνολογία μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης, μειώνοντας έτσι σημαντικά το βάρος των αεροπλάνων.
Σύνθετη εκτύπωση πολλαπλών υλικών
Μια άλλη σημαντική πρόοδος στη σφαίρα της τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων είναι η σύνθετη εκτύπωση πολλαπλών υλικών. Αυτή η τεχνολογία επιτρέπει την ενσωμάτωση πολλών υλικών σε ένα εξάρτημα, καλύπτοντας έτσι διάφορες ανάγκες απόδοσης και λειτουργικότητας. Στην αεροδιαστημική βιομηχανία, για παράδειγμα, τα μέταλλα υψηλής αντοχής μπορούν να εκτυπωθούν σύνθετα χρησιμοποιώντας τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων με ελαφριά μέταλλα, κεραμικά και άλλα υλικά για την κατασκευή περίπλοκων δομικών στοιχείων με εξαιρετικές μηχανικές δυνατότητες και ελαφριά χαρακτηριστικά. Εκτός από τη βελτίωση της απόδοσης των εξαρτημάτων, αυτή η μέθοδος σύνθετης εκτύπωσης πολλαπλών υλικών μειώνει τα έξοδα και τους κύκλους κατασκευής.
2: Πιθανές χρήσεις της τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων στον αεροδιαστημικό τομέα
Παραγωγή κινητήρα
Η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων έχει ευρείες δυνατότητες εφαρμογής στην κατασκευή κινητήρων αεροσκαφών. Μπορούν να παραχθούν πολύπλοκες γεωμετρίες και εσωτερικά κανάλια ψύξης για εξαρτήματα κινητήρα, συμπεριλαμβανομένων των πτερυγίων του στροβίλου, των θαλάμων καύσης κ.λπ. χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο. Χάρη στον καλό δομικό σχεδιασμό, αυτά τα μέρη όχι μόνο διαθέτουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και αντοχή στη θερμότητα, αλλά μπορούν επίσης να μειώσουν το βάρος και να αυξήσουν την οικονομία καυσίμου. Επιπλέον, για την επισκευή και την αντικατάσταση του κινητήρα χρησιμοποιείται η μεταλλική τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης, εξοικονομώντας χρόνο και χρήμα.
Ανάπτυξη δομικών στοιχείων
Επιπλέον, πολύ επωφελής για την κατασκευή αεροναυτικών δομικών στοιχείων είναι η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων. Δομικά στοιχεία με περίπλοκες γεωμετρικές μορφές και ελαφριές ιδιότητες -όπως πτέρυγες, ατράκτους κ.λπ.- μπορούν να δημιουργηθούν χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνολογία. Μέσω ιδανικού δομικού σχεδιασμού, αυτά τα δομικά στοιχεία όχι μόνο διαθέτουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και αντοχή στη διάβρωση, αλλά μπορούν επίσης να μειώσουν το βάρος και να βελτιώσουν την απόδοση του αεροσκάφους. Επιπλέον, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων επεκτείνει τη διάρκεια ζωής των αεροπλάνων, η οποία μπορεί να εφαρμοστεί για επισκευή και αντικατάσταση δομικών εξαρτημάτων.
Έρευνα και ανάπτυξη νέων αεροσκαφών
Ισχυρή βοήθεια για την έρευνα και την ανάπτυξη νέων αεροσκαφών δίνουν οι τεχνολογίες τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων. Πρωτότυπα εξαρτήματα με περίπλοκες γεωμετρικές μορφές και ελαφριές ιδιότητες μπορούν να παραχθούν γρήγορα για δοκιμή απόδοσης και σχεδιασμό βελτιστοποίησης χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο. Εκτός από τη συντόμευση του κύκλου έρευνας και ανάπτυξης νέων αεροσκαφών, αυτό μειώνει τις δαπάνες σε αυτούς τους τομείς. Περαιτέρω βελτίωση της απόδοσης και της προσαρμοστικότητας του αεροσκάφους είναι η τεχνολογία μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή μοναδικών εξαρτημάτων για νέα αεροσκάφη, συμπεριλαμβανομένων των παραμορφώσιμων πτερυγίων, των προσαρμοστικών συστημάτων ελέγχου κ.λπ.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-for-mold-inserts.html