Като се има предвид ускореното технологично развитие, технологията за 3D принтиране на метал се превърна в основен творчески инструмент в аерокосмическия сектор. Този метод не само значително повишава точността и ефективността на производството, но също така насърчава изследванията и прилагането на нови сплавни материали. Тъй като драстично подобряват дизайна, конструкцията и поддръжката на самолети, тези нови сплави - с техните уникални характеристики - стават все по-важни в космическата индустрия.
Металният 3D печат е усъвършенствана техника за адитивно производство, при която триизмерни обекти се произвеждат слой по слой, събирайки метални частици или жици. По-малко материали се използват в металния 3D печат, отколкото в традиционните производствени методи като леене, коване и рязане; също така предлага по-бързи производствени цикли и повече свобода на дизайна. Особено при производството на сложни структурни елементи, тези предимства доведоха до широко приложение на метален 3D печат в самолетната индустрия.
Разработването на нови сплави е един от ключовите двигатели на научния прогрес в металния 3D печат. Наред с изключителната здравина, висока издръжливост и силна устойчивост на корозия, тези нови сплави имат леки качества и добра производителност при високи температури. От структурни елементи до компоненти на двигателя до системи за термична защита, тези характеристики предоставят на новата сплав значителни възможности за приложение в самолетния сектор.
Използвайки новата високотемпературна сплав GRX-810, подсилена с дисперсия на никел, кобалт, хром и оксид (ODS), разработена съвместно между NASA и Elementum 3D, тази сплав показва изключителна устойчивост на пълзене, здравина и устойчивост на окисляване при високи температури. Силата и устойчивостта на окисление на GRX-810 са се удвоили, а устойчивостта му на пълзене, в сравнение с конвенционалните отпечатани високотемпературни сплави, е подобрена 1000 пъти. Това прави GRX-810 подходящ материал за създаване на по-тънки и по-малки компоненти на двигателя, като по този начин подобрява икономията на гориво, текущите разходи и издръжливостта. Освен това е подходящ за производство на компоненти, работещи при по-високи работни температури, включително дюзи на ракетни двигатели, GRX-810 е
Освен GRX-810, новите сплави в металния 3D печат също включват EOS Nickel Alloy IN738 и EOS Nickel Alloy K500. Високата якост, устойчивост на топлина и изключителна устойчивост на корозия правят IN738 високопроизводителна суперсплав на основата на никел, идеална за. Подходяща е за изработване на турбинни лопатки и други високопроизводителни енергийни компоненти, както и турбомашинни системи, работещи под огромно налягане. EOS IN738 може значително да намали влошаването при приложения с високо налягане и да издържи на повече температурни условия в сравнение с конвенционалните суперсплави. За самолетния сектор, създаващ надеждни и ефективни компоненти, IN738 е перфектният избор.
Разработен по искане на голяма компания за космическо изстрелване, K500 съчетава характеристиките на никелова сплав и медна сплав, за да предложи балансирана комбинация от здравина и умерена топлопроводимост. Този материал е доста подходящ за химическа обработка и морски приложения като помпи и клапани, както и за производство на компоненти за космическо приложение, включително тласкачи и дюзи. В материалите за 3D печат пускането на K500 затваря празнината между механичната якост и топлопроводимостта, като по този начин предлага повече възможности на аерокосмическия сектор.
Освен това, експерти от Националната лаборатория на Оук Ридж (ORNL) и Националната лаборатория за енергийни технологии (NETL) ефективно са проектирали и отпечатали 3D най-леката и свободна от напукване сплав до момента. Състои се от седем елемента с високо съдържание на ниобий, тази сплав има сложна структура на сплавта. Най-малко 48% по-висока точка на топене от предишните суперсплави на никел и кобалт, той може да издържи на високи температури над 1315 градуса, без да се стопи. Освен подобряването на качеството на адитивното производство на турбинните лопатки, този изобретателен пробив помага за намаляване на теглото на самолетите и газовите турбини и подобрява общата производителност.
Производителите на самолети намират голямо приложение за новоразработени сплави, създадени чрез метален 3D печат. Могат да бъдат разработени нови сплави, например за изграждане на критични компоненти на двигатели като високотемпературни изолационни уплътнения, турбинни лопатки и горивни камери, от които Новата сплав е идеалният избор, тъй като нейната устойчивост при висока температура, устойчивост на корозия и устойчивост на износване позволяват да издържат на химически среди и големи топлинни натоварвания. Освен това новата сплав позволява производството на значителни части, включително структурни секции и системи за термична защита, като по този начин подобрява общата безопасност и производителност на самолетите.
Новите сплави в металния 3D печат не само напредват в авиационната технология, но също така предлагат въображаеми възможности за много други области. Могат да се генерират нови сплави за енергийния сектор, например за изграждане на по-здрави и ефективни части за газови турбини и структурни компоненти за ядрени енергийни реактори. Медицинската индустрия намира приложение за нови сплави в производството на по-прецизно и надеждно оборудване и импланти. Тези приложения не само разширяват спектъра от възможности за технологията за 3D печат на метали, но също така поддържат индустриалното надграждане в свързаните сектори и технологичния напредък в съответните области.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/lightweight-fluid-manifold-with-3d-printing.html