Преглед на технологията за 3D печат на метал
Под компютърен контрол, металният 3D печат - известен също като технология за адитивно производство - директно създава сложни триизмерни създания слой по слой, наслоявайки метални прахове или жици. Този метод е много гъвкав и персонализиран, така че е лесно да се произвежда интегрирано формоване на сложни конструкции без матрици. Технологията за 3D принтиране на метал се прилага широко в самолетната индустрия за производство на важни части като колесник, структурни компоненти и части на двигателя.
Две ползи от подкрепата за екологосъобразно производство
голяма степен на използване на материалите, което намалява отпадъците
Използвайки техника за натрупване слой по слой, технологията за 3D печат на метали може прецизно да управлява потреблението на материали и значително да намали отпадъците, създадени от рязане и обработка на материали при конвенционални производствени методи. Тази ефективна употреба на материали със сигурност намалява производствените разходи и също така спомага за минимизиране на загубата на ресурси за метални ресурси с висока стойност, използвани рутинно в аерокосмическия сектор, като титанови сплави, кобалтово-хромови суперсплави и др.).
Леката конструкция подобрява производителността.
За да намали теглото на самолета, да увеличи горивната ефективност и производителността, авиокосмическият сектор има доста високи стандарти за леки компоненти. Чрез технологията за оптимизиране на топологията технологията за 3D печат на метал може лесно да постигне олекотен дизайн на сложни структури, като по този начин значително намалява теглото на детайлите и гарантира здравина и функционалност. В съответствие със световната тенденция за устойчиво развитие, този олекотен дизайн не само увеличава производителността на самолета, но също така намалява консумацията на енергия и въглеродните емисии.
Прекъснете цикъла на научноизследователска и развойна дейност и ускорете изобретенията.
Базирана на цифрови модели, технологията за 3D печат на метал може директно да създава реални обекти, без да използва сложни техники за обработка или форми. Това ускорява изобретенията и драстично намалява цикъла от проектиране до производство на нови продукти. По-бързите продуктови повторения и по-ефективните процедури за научноизследователска и развойна дейност в аерокосмическия сектор позволяват на бизнеса да реагира бързо на пазарното търсене и да запази конкурентно предимство чрез тези разработки.
Зелено производство, по-ниска консумация на енергия
Чрез намаляване на материалните отпадъци, опростяване на веригата за доставки и съкращаване на производствения цикъл, технологията за 3D печат на метал помага за намаляване на общото потребление на енергия и въглеродните емисии. Особено във фазите на дребномащабно и прототипно производство ползите за околната среда са доста ясни. Тъй като технологията се развива непрекъснато, широкото използване на метален 3D печат в космическата индустрия ще спомогне за още по-голям напредък в екологичното производство.
Казуси за практическо приложение
Персонализиране на компоненти на двигателя за определени нужди
Критериите за ефективност и безопасност на авиационните двигатели са доста високи, тъй като те са "сърцето" на самолета. Персонализираното производство на двигателни компоненти като горивни камери, турбинни лопатки и други критични компоненти може лесно да се осъществи с технологията за 3D печат на метал. Тези части подобряват общата производителност и надеждност на двигателя чрез точен контрол на размера и оптимизиране на производителността на материала, като по този начин увеличават неговите сложни форми и вътрешни структури.
дизайн на олекотен структурен компонент
В космическата индустрия производителността и ефективността на самолетите зависят критично от олекотената конструкция. Посредством оптимизация на структурния дизайн - тоест чрез приемане на леки и високоякостни структурни форми като пчелна пита и решетъчни форми - технологията за 3D печат на метал осигурява олекотяване на структурните компоненти. Освен че намалява теглото на самолета, този дизайн увеличава неговата товароносимост и устойчивост на умора.
Отговори за ефективна подмяна и ремонт
В самолетостроенето експлоатационният живот на компонентите е ограничен и изисква редовна поддръжка и подмяна. Бързото производство на компоненти и точното възстановяване на зоната на повреда, станало възможно благодарение на технологиите за 3D печат на метал, помагат за значително съкращаване на циклите на поддръжка и спестяване на производствени разходи. Едновременно с това тази техника може да бъде пригодена за производство въз основа на действителните нужди, за да се гарантира точно съвпадение и критерии за ефективност на резервните компоненти.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printed-lightweight-molds-with-lattice.html