1 преглед на високотемпературни сплави
Един вид метално вещество, което може да функционира дълго време при висока температура и определено напрежение над 600 градуса, са високотемпературните сплави. Тяхната работа при високи температури е подобрена чрез добавяне на легиращи елементи, включително молибден, хром и волфрам; тяхната основна основа са елементи, включително желязо, кобалт и никел. Широко използвани в аерокосмическия, енергийния, химическия и други сектори, този вид сплав има голяма якост при висока температура, добра устойчивост на умора, якост на счупване и изключителна устойчивост на окисляване и корозия.
Високотемпературните сплави се прилагат най-вече в космическата индустрия за производство на високотемпературни компоненти като горивни камери, турбинни лопатки, турбинни дискове и др. в авиационни двигатели и самолети. Тези части трябва не само да запазят достатъчно здравина и издръжливост при високи температури, но и да издържат на сложни механични и термични натоварвания, като по този начин изискват доста висока производителност на материала.
2 Технология за 3D печат на метал: Резюме
Въз основа на дигитално 3D моделиране, металният 3D печат - наричан още производство с метални добавки - е усъвършенствана технология, която позволява бързо производство на сложни структурни компоненти по слой по слой, наслоявайки метални прахове или жици. Металният 3D печат може да се похвали с по-бързи производствени цикли, по-добро използване на материала в сравнение с конвенционалните субтрактивни или еквивалентни техники за производство на материали и повече гъвкавост на дизайна.
Сред няколкото метални материала, с които технологията за 3D печат на метали може да се справи - включително неръждаема стомана, алуминиеви сплави, титанови сплави, никелови сплави и високотемпературни сплави - са не само перфектен контрол на микроструктурата на материала чрез точен контрол на параметрите на печат, включително лазерна мощност, скорост на сканиране, дебелина на слоя и т.н., така че оптимизиране на производителността на материала.
3 Аерокосмически високотемпературни сплави: приложения Триизмерен печат на метал
Производство на сложни конструктивни елементи
Аерокосмическите високотемпературни компоненти като охлаждащи канали за турбинни лопатки и вътрешни облицовки за горивни камери имат сложни геометрични форми и вътрешни структури. Докато технологията за 3D печат на метал може лесно да се справи с тази трудност, традиционните производствени техники понякога затрудняват прецизната обработка на тези сложни структури. Без необходимост от сложни фитинги и форми, компоненти със сложни геометрични форми и вътрешни структури могат да бъдат прецизно произведени чрез наслагване слой по слой на метални прахове.
Лек конструктивизъм
Една от основните цели в космическата индустрия е лекото тегло; може да помогне на самолетите да бъдат по-леки, разходът на гориво да бъде намален и летателните характеристики да бъдат подобрени. Чрез структурна архитектура и разпределение на материалите технологията за 3D печат на метал позволява на дизайнерите да реализират лек дизайн. Например, теглото може да бъде значително намалено, без да се компрометира здравината, чрез изграждане на лопатки на турбината с куха или решетъчна конструкция.
Оптимизиране на качествата на материала
Чрез прецизен контрол на микроструктурата на материалите, технологията за 3D принтиране на метал може да увеличи максимално техните качества. Чрез модифициране на параметрите на печат и техниките за термична обработка може да се получи точен контрол на микроструктурата, включително размер на зърното, фазов състав и разпределение при производството на високотемпературни сплави: Оптимизирането на тези микроструктури подпомага високотемпературната якост на материалите, устойчивостта на умора и окисляването съпротивлението трябва да бъде подобрено.
Намаляване на производствените разходи
Много пъти традиционното производство на компоненти от високотемпературна сплав изисква няколко процеса - леене, коване, механична обработка и т.н. - които не само имат високи производствени разходи, но също така лесно произвеждат отпадъчни продукти. Чрез директно производство на завършени или почти готови компоненти, технологията за 3D принтиране на метал драстично намалява междинните процедури и процентите на скрап, като по този начин намалява производствените разходи.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printed-automotive-metal-prototype.html