Как да приложим технологията за насочено отлагане на енергия (DED) за ремонт на мухъл?

一, Принципът на технологията DED е прецизната техника за контролиране на резервоара за стопилка.
Технологията DED използва високо{0}}енергийни лъчи (лазер, електронен лъч или дъга), за да стопи едновременно метален прах или тел, като ги подрежда слой по слой, за да направи три{1}}измерна форма. Основните ползи от него са:
Точен контрол на температурата: Мощността на лазера, скоростта на сканиране и обемът на подаване на прах могат да се променят динамично, за да се получи точният размер на резервоара за стопилка. Например многолазерната коаксиална композитна система CMT Advanced на Nanjing Enigma има шест лазерни модула, които могат да се управляват отделно. Използва червено-синя лазерна композитна технология, за да накара силно-реактивните материали като мед и алуминий да абсорбират три пъти по-бързо от традиционните методи, като същевременно поддържа засегнатата от топлината зона в рамките на 0,5 mm.
Адаптивност към няколко материала: Поддържа отлагането на повече от 300 различни вида метали, като титанови сплави, базирани на никел-високо{2}}температурни сплави и формовани стомани. Използвайки технологията DED, Relativity Space,-американска компания, успя да поправи остриета на ракетни двигатели, съставени от неръждаема стомана 316L. Проблемът с напукването по време на топлинна обработка беше решен чрез покриването им с прах от сплав на основата на кобалт-. Ремонтният слой беше твърд HRC48 и беше с 15% по-добър при високи температури от субстрата.
Производство на градиентни материали: Чрез промяна на съотношението на праховия състав в реално време е възможно непрекъснато да се отлагат функционално градирани материали (FGM). Hyde Laser Services произведе композитна форма от инструментална стомана и мед за ядрената енергетика. Има сандвич структура със субстрат Ampcolo 940, преходен слой Monel 400 и формовъчен слой P21. Това прави охлаждането с 40% по-ефективно и намалява времето на цикъла с 30%.
2, Основни проблеми с ремонт на мухъл и DED решения
1. Фиксиране на пукнатина от термична умора
Формите за леене под налягане има вероятност да развият микропукнатини, когато преминават през повтарящи се цикли на нагряване и охлаждане. Високата вложена топлина при традиционните ремонти с аргонова заварка обикновено причинява разпространение на пукнатини. DED технологията осигурява точни ремонти чрез използване на следните нови идеи:
Процесът на студен метален преход (CMT) е както следва: CMT Advanced системата на Nanjing Enigma използва технология за контрол на прехода на късо{0}}дъгова верига, за да намали количеството топлина, което отива при MIG заваряване с две-трети. При фиксирането на матрицата на корпуса за скоростната кутия на автомобила беше отложена структура с тънки -стени от 0,3 mm без никакви пукнатини и ремонтният слой и субстратът бяха свързани заедно с металургична якост от 420MPa.
Формоване без електронен лъч (EB-DED): Електронните лъчи могат да фиксират активни метали като титанови сплави без окисляване във вакуум. При фиксиране на лопатка на авиационен двигател технологията EB-DED направи размера на зърното на слоя от -базирана на никел-високо{4}}температурно отлагане сплав по-фин до ASTM ниво 8. Това направи якостта на издръжливост при висока-температура с 25% по-голяма.
2. Фиксиране на сложен кариес
За да се фиксира конформната форма на канала за охлаждаща вода, трябва да се запази оригиналната структура на канала за потока. Способността на технологията DED да свързва много оси заедно показва някои уникални предимства:
Пет{0}}осно отлагане на връзки: Системата Optomec LENS 750 има накланяща се въртяща се работна маса, която може да коригира слепи петна в кухината на формата на 360 градуса. В проект за фиксиране на формата на корпуса на домакински уред, спираловиден охлаждащ канал с диаметър 2 mm беше ефективно фиксиран с помощта на планиране на пътя за оптимизиране на топологията. Животът на формата беше удължен с 40% след ремонта, а степента на квалификация на продукта достигна 98,5%.
Технология за ремонт на място: Хибридният машинен инструмент LASERTEC 65 3D от DMG Mori съчетава DED адитивни и субтрактивни фрезови функции. Това означава, че може да извършва ремонти, без да разглобява матрицата. Когато се фиксират форми за дръжки на автомобилни врати, получаването на 0,1 mm прецизно поправяне на повърхността е шест пъти по-бързо от използването на типични методи за рязане с тел.
3. Възстановяване на размера и подобряване на производителността
За да коригирате износването на големи форми, трябва да намерите баланс между точността на размерите и механичните качества. Подходът на слоестото утаяване на технологията DED предлага авангардни-решения:
Използвайки 0,25-0,5 mm дебелина на слоя слой по слой натрупване и-контрол в затворен цикъл в реално време, производството, почти образуващо мрежа, може да запази точността на размерите в рамките на ± 0,05 mm. При фиксиране на колона на хидравлична преса от 10 000 тона е използвана технологията DED за възстановяване на цилиндрична повърхност с диаметър 1,2 m. Флуктуацията на равномерността на твърдостта (HV) на ремонтния слой е по-малка от 5%, което е три пъти по-голямо от типичната процедура за заваряване.
Добавянето на 0,5% нано TiC частици към стоманен прах на H13 и използването на свойствата на DED за бързо втвърдяване, за да се направи фино и разпръснато-разпределение на карбида се нарича „подсилване с нано частици“. Възстановената форма вече е два пъти по-устойчива на термично износване и може да издържи повече от 100 000 цикъла на впръскване.
3, Примери за това как работи индустрията и как може да помогне на икономиката
1. Областта на аерокосмическата промишленост
Компания, която произвежда двигатели за самолети, използва технологията DED, за да фиксира секцията с шип на турбинните перки. Цената за подмяна на нови части е намаляла от 800 000 юана на 120 000 юана, а времето, необходимо за извършване на ремонта, е намаляло от 45 дни на 7 дни. Възстановеното острие премина през 5000 теста при висока температура от 1000 градуса, без да се разпространят пукнатини.
2. Заводът на Tesla в Шанхай използва технологията DED за фиксиране на огромни-форми за леене под налягане в производството на автомобили. Това възстановява прецизността на размерите чрез отлагане на алуминиево-силиконова сплав. Един ремонт спестява 2 милиона юана разходи за подмяна на матрици и намалява времето за престой на производството с 90%. Фиксираната форма направи 100 000 задни капака на Model Y без спиране и стабилността на размерите на продукта (CPK стойност) остана над 1,67.
3. Сфера на енергийното оборудване
Китайската национална ядрена корпорация използва DED технология за фиксиране на тръбите за пренос на топлина в парните турбини на ядрените енергийни съоръжения. Добавянето на неръждаема стомана 316L обратно към стената на тръбата възстановява нейната дебелина. Ремонтният слой е с 20% по-устойчив на корозия от субстрата (тест ASTM G28). 15 милиона юана се спестяват всяка година при поддръжката на един модул.