1, Основните идеи и предимства на технологията за 3D печат на метал"-
Металният 3D печат, понякога наричан производство с метални добавки, е техника, при която триизмерни неща се създават чрез наслагване слой по слой на метални прахове или жици. Той прецизно отлага метален прах или тел под компютърно управление, след като го нагрее до разтопено състояние с помощта на високоенергийни лазери или електронни лъчи, като така натрупва слой по слой, докато се получи пълен триизмерен обект. Този подход не само значително увеличава използването на материали, но също така значително съкращава цикъла на разработване на продукта.
Металният 3D печат предлага много забележителни предимства пред конвенционалните производствени техники:
Висока степен на свобода на проектиране: възможно е бързо да се произведе сложна вътрешна конструкция, което е особено важно за няколко основни компонента в космическия кораб.
Висока степен на използване на материали: Разхищението на материали и консумацията на енергия по време на производството са намалени чрез точно управление на използването на материали.
Високата производствена ефективност опростява производствения процес и го увеличава чрез елиминиране на изискването за форми и техники за сглобяване.
Отличен капацитет за персонализиране: способен бързо да разработва и отпечатва необходимите компоненти въз основа на реално търсене, като по този начин подобрява отзивчивостта и адаптивността на дейностите.
2, Вместо функционална интеграция на метален 3D печат за изграждане на космически кораби
Космическият кораб е силно интегрирана система, чиито няколко части трябва да си сътрудничат тясно, за да изпълняват различни трудни задачи. Със своите специални качества технологията за 3D принтиране на метал е напреднала отвъд производството на един компонент до сложна функционална интеграция в изграждането на космически кораби.
Интегрирано производство на сложни конструкции
Много важни части на космически кораби, като горивни камери на двигатели, тръбопроводни системи за гориво и т.н., имат сложни геометрични форми и вътрешна конструкция. Докато технологията за 3D печат на метал може лесно да разреши тези трудности, традиционните производствени техники понякога затрудняват постигането на интегрирано производство на тези компоненти. Технологията за метален 3D печат може да постигне интегрирано производство на сложни структурни компоненти чрез точно управление на фактори като температура, скорост и точност по време на процеса на печат, като по този начин се подобри производствената точност и качеството на компонентите.
композитен печат, включващ няколко материала
Екстремните условия на околната среда включват висока температура, високо налягане и силна радиация може да изискват компонентите в космическия кораб да могат да оцелеят. Следователно, обикновено тези части се състоят от няколко високоефективни материала. Композитният печат на няколко материала - включително титанови сплави, алуминиеви сплави, сплави на основата на никел и т.н. - може да бъде осъществен с технология за 3D печат на метали. Освен че повишава здравината и твърдостта на компонентите, този композитен печат гарантира лек дизайн, като по този начин намалява общото тегло на космическия кораб.
Градиентна интеграция на функционални системи
Освен отлични механични качества, частите на космическия кораб трябва да отговарят и на определени функционални нужди. Градиентната интеграция на функционални структури - тоест комбинирането на няколко различни функционални структури в един компонент - е възможна от технологията за 3D печат на метал. За интегрирано градиентно адитивно производство на функционални структури от високотемпературни сплави и медни сплави в тяговата камера на двигателя може да се приложи например технологията за метален 3D печат. Освен че подобрява общата производителност на частите, тази градиентна интеграция намалява производствените разходи и цикли.
Бърза реакция и производство по поръчка
Астронавтите в космически мисии могат да се сблъскат с някои неизвестни трудности, които изискват специални инструменти за работа. Отнема много време и е скъпо конвенционалното производство на инструменти и методите за транспортиране. Въз основа на действителните изисквания на Земята или в бъдещите космически фабрики, технологията за 3D печат на метал може бързо да проектира и създаде необходимите инструменти. Освен че подобрява адаптивността и реактивността на космическите мисии, тази бърза реакция и персонализиран производствен капацитет спомага за намаляване на разходите за производство на резервни части и транспорт.
3, Казус от 3D метален печат за изграждане на космически кораби
Като използваме тяговата камера на авиационен двигател като пример, технологията за 3D печат на метал е доста важна в производството на тази част. Основна част от авиационните двигатели, тяговата камера трябва да издържа на екстремни климатични условия, включително висока температура и голямо налягане. Постигането на интегрирано производство и олекотен дизайн на компонентите на тяговата камера понякога е предизвикателство при използване на конвенционални производствени техники. И 3D печатът на метал може лесно да се справи с тези трудности. Технологията за метален 3D печат е постигнала интегрирано производство и олекотен дизайн на компонентите на тласкащата камера чрез точно управление на фактори като температура, скорост и точност по време на процеса на печат. Едновременно с това високопроизводителни и сложни структурни части на тяговата камера за авиационни двигатели са ефективно произведени чрез комбиниране на няколко адитивни производствени техники с градиентни адитивни производствени технологии и разнообразни материални функционални структури. Тази част намалява производствените разходи и циклите в допълнение към отличните механични качества и производителност при висока температура и високо налягане.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-water-pump-impeller.html