1 Ситуация на потреблението на енергия при производството на аерокосмически компоненти
Множество връзки, включително производство на суровини, обработка на компоненти, транспортиране и изстрелване, по същество изобразяват потреблението на енергия в производствения процес на аеронавигационни части. На първо място, производството на суровини - особено на сплави с висока производителност - изисква голямо потребление на енергия. Второ, много електрическа и топлинна енергия също се изисква при машинните операции на компонентите, включително рязане, шлайфане, топлинна обработка и т.н. Освен това важни елементи на потреблението на енергия са фазите на транзит и изстрелване на аерокосмическите превозни средства, включително консумацията на гориво и енергия, необходима за изстрелване на ракети. Не на последно място, фазата на работа на сателитите - включително поддръжка, комуникация и други операции - също зависи от постоянното захранване с енергия.
Това потребление на енергия влошава натоварванията върху околната среда в допълнение към повишаването на промишлените разходи. Много пъти произвеждайки значителни количества боклук и емисии, традиционните производствени техники сериозно засягат околната среда. По този начин ключов въпрос, пред който е изправен секторът сега, е как да се намали замърсяването на околната среда и потреблението на енергия, като същевременно се запази качеството на аерокосмическите части.
2 Използване на технологията за 3D печат на метал в производството на аерокосмически компоненти
Благодарение до голяма степен на своите специални предимства, технологията за 3D принтиране на метал - усъвършенствана техника за адитивно производство - се прилага широко в производството на авиационни части. Чрез подреждане на метални прахове или жици слой по слой, технологията за 3D печат на метали може директно да създава предмети със сложни геометрични дизайни и изисквания за висока производителност, без да използва конвенционални форми и фитинги.
Технологията за метален 3D печат може да постигне олекотен дизайн на компонентите чрез оптимизиране на структурата на частите, като по този начин намалява ненужното използване на материали и следователно теглото на детайлите и консумацията на енергия. Чрез технологията за 3D печат на метал, например, основни части като лопатки на двигателя и опори на крилата на самолета могат да бъдат направени по-сложни по форма и по-леки по тегло, като по този начин се повишава ефективността на полета и икономията на гориво.
Технологията за 3D принтиране на метал намалява загубата на материал и допускането на машинна обработка, като произвежда елементи, използвайки подход за подреждане слой по слой, което позволява почти чиста форма. Технологията за 3D принтиране на метал може значително да намали потреблението на суровини и производствените разходи в сравнение с конвенционалните производствени техники чрез повишена степен на използване на материали.
Технологията за 3D печат на метали може бързо да произвежда части със сложни геометрични форми без необходимостта от конвенционални форми и подготовка на инструментите, като по този начин намалява производствения цикъл и повишава ефективността на производството. За бързата реакция в самолетния сектор и персонализираното производство това е абсолютно важно.
Отлични механични и термични качества - като висока якост, голяма издръжливост, голяма устойчивост на корозия и т.н. - могат да бъдат произведени чрез технология за 3D печат на метал върху части. От компоненти на двигателя през топлообменници до структурни компоненти, тези високопроизводителни артикули намират широко приложение в самолетостроенето. Възможностите на технологията за 3D принтиране на метал при по-ниска консумация на енергия
В допълнение към повишаването на ефективността на производството и качеството на частите, технологията за 3D печат на метали предлага голям потенциал за намаляване на потреблението на енергия и въздействието върху околната среда при производството на аерокосмически компоненти.
Технологията за 3D печат на метал може да помогне за оптимизиране на структурата на компонентите, като по този начин минимизира ненужното използване на материали и следователно теглото на частите и консумацията на енергия. Например по-сложните форми и по-леките тегла, станали възможни благодарение на технологиите за 3D печат на метал, помагат на лопатките на авиационните двигатели да подобрят ефективността на летене и икономията на гориво.
Технологията за 3D принтиране на метали произвежда предмети, използвайки техника за подреждане слой по слой, което позволява почти чиста форма, минимални отпадъци от материал и допустимост за машинна обработка. Наред с намаляването на използването на суровини, това намалява използването на енергия и емисиите при обработката.
Технологията за 3D печат на метали може бързо да създава части със сложни геометрични форми без необходимост от конвенционални форми и подготовка на инструменти, като по този начин съкращава производствения цикъл и намалява потреблението на енергия и разходите по време на производствения процес.
Аерокосмическото зелено производство може да бъде стимулирано чрез комбиниране на материали с ниско съдържание на въглерод и възобновяема енергия с технологии за 3D печат на метали. За метално оборудване за 3D печат, например, използването му върху нисковъглеродни материали като материали за печат и възобновяеми енергийни източници като слънчева или вятърна енергия ще намалят драстично въглеродните емисии и потреблението на енергия.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/metal-parts-produced-by-pbf-technology.html