Каква е ролята на металния 3D печат за удължаване на живота на оборудването?

1, Структурна иновация: надхвърляйки границите на традиционния дизайн
Методите за обработка ограничават дизайна на традиционните части на оборудването и те често трябва да избират между направата на сложни структури и да ги правят по -лесни за изработване. Функцията „Слой по слой“ на Metal 3D печат позволява на дизайнерите да заобиколят границите на традиционното изваждане на производството и да създават нови дизайни, които са леки, следват формата на охлаждащата система и продължават по -дълго.
Оптимизация на топологията: Използване на "прецизно разпределение" на материали за борба с умората
В аерокосмическото пространство остриетата на двигателя често се счупват, защото са твърде уморени. Platinum Lite използва Metal 3D технология за печат, за да направи остриетата като вътрешни решетъчни структури. Това намалява количеството материал, използван от 30%, като запазва силата. Този дизайн на "издълбан" прави разпределението на напрежението по -равномерно и повече от удвоява живота на умората. По същия начин определен автомобилен бизнес промени пружинната седалка на клапана на двигателя на топология - оптимизирана структура. По време на теста за издръжливост на 100 000 километра нямаше пукнатини, въпреки че стандартните ковани части показват много износване на 80 000 километра.
Форма - Зависимо охлаждане: Използване на "Прецизен контрол на температурата", за да се отложи термична умора
Термичната умора е основна причина, поради която да умре - кастинг форми не трае толкова дълго, колкото можеха. Повечето от охлаждащите канали в традиционните форми са прави, което затруднява покриването на зони, които са много горещи. Platinum Technology използва 3D печат, за да направи спирала - оформени охлаждащи канали за охлаждане във вътрешността на алуминиевата сплав - леене. Това позволява на охлаждащата течност директно да докосне повърхността на кухината на формата. Данните за теста показват, че амплитудата на колебанието на температурата на оптимизираната плесен е спаднала от 80 градуса до 20 градуса, периодът между пукнатините на термичната умора е нараснал три пъти, а експлоатационният живот е нараснал от 20 000 пъти до повече от 50 000 пъти. В реално - световно производство, 3D отпечатаната матрица на Broadcom Precision - вложките за кастинг са продължили повече от 50 000 цикъла, с влияние върху твърдостта 22J и скоростта на добив от 100%.
Лекият дизайн: Намаляване на механичното натоварване чрез "намаляване на теглото и подобряване на ефективността"
В света на индустриалните роботи теглото на съвместните части има пряк ефект върху натоварването на двигателя и колко добре работи скоростната кутия. Bolite направи уникален 3D - отпечатана роботизирана фуга за рамо за конкретен бизнес, който намалява теглото с 40% и го прави 15% по -твърд, като използва вътрешна структура на пчелна пита. Реалните - световните данни показват, че оптимизираният процент на износване на ставите е спаднал с 60% и цикълът на поддръжка е нараснал от 3 месеца до 9 месеца.
2, надграждане на материали: Променете "Universal Adaptation" на "Персонализиране на производителността"
Металният 3D печат не само променя начина, по който са проектирани нещата, но и отваря нови начини да издържат нещата, като се използват нови материали . 3 D технологията за печат направи възможно „на - да изискват да персонализирате„ свойствата на материалите, от високи - ентропични сплавници за композиция на материали за градиентни материали до ентропиени сплав.
Сплави с много ентропия: подобряване на устойчивостта на корозия чрез "multi - елемент синергия"
Основната причина, поради която оборудването в Ocean Engineering не трае толкова дълго, е, че ръжда. Китайската академия на науките направи сплавта с висока ентропия с висока ентропия с помощта на 3D технология за печат, което гарантира, че съставът е равномерно разпространен. В 3,5% NaCl разтвор той се корозира само със скорост 1/5 тази от типичната 316L неръждаема стомана. След пет години употреба дълбочината на повърхностна корозия на този материал на лагерната седалка е по -малка от 0,1 мм, докато типичните материали вече са демонстрирали проникваща корозия. Това беше направено от офшорна компания за вятърна енергия.
Градиентни материали: Използване на "функционално зониране" за справяне с трудни работни ситуации
Turbine discs in aircraft engines need to be able to handle both high temperatures (>600 °C) and high pressures (>300MPa) едновременно. Традиционните единични материали не са достатъчно добри за това. Platinum Technology използва 3D печат, за да постави Nicraly покритие от външната страна на турбинния диск. Вътрешният е изработен от Ti6al4V, който прави градиентна структура, която е "твърда отвън и жилава отвътре". Тестовете показват, че оптимизираният турбинен диск не се отлепва през целия 1000 - часов тест за цикъл с висока температура. Традиционното покритие, от друга страна, се провали след 500 часа.
Нано модификация: „Микро укрепване“, за да се направи ограничението на умората по -висока
Фрактурата на умората на скелета с кости от титанова сплав е клинична опасност в сферата на медицинските технологии. Екипът на Северозападния политехнически университет използва технологията за 3D печат, за да добави 0,5% микро TIC частици към матрицата TI6AL4V. Това повиши лимита на умората на скелета от 450MPa до 620MPa. Данните от следващите - показват, че стентовете на тазобедрената става, произведени от този материал, не се счупват след 8 години употреба. За разлика от тях, степента на счупване на стандартните стентове на материали след 5 години е била 12%.
3, от „ремонт и реконструкция“ до „пълно управление на жизнения цикъл“, оптимизация на процесите
Металният 3D печат е не само полезен за изработка на нови части, но е и много важен за поддържане, реконструкция и модернизиране на оборудването. Компаниите могат да управляват динамично живота на своето оборудване чрез затворения метод - за „оптимизация на откриването на печат“.
Реконструкция: Промяна на формата на скрап части
Zhongke Quantum Laser използва 3D печат, за да премине на медни плочи на кристализатор. Те фиксират износения слой върху повърхността на старите медни плочи чрез лазерна облицовка. Данните за теста сочат, че ремонтираната медна плоча продължава 1 до 7 пъти по -дълго, което може да спести стоманодобивни компании повече от 50% от загубите си в режим на готовност и да намали разходите за производство на стомана с 3%. Тази процедура също е по -добра за околната среда, тъй като не замърсява въздуха с тежки метали, както прави редовното електроплаване. Той се вписва в тенденцията за производство на зелено.
Интелигентен ремонт и мониторинг по интернет
Определена авиационна компания използва 3D технология за печат и Интернет на нещата, за да постави сензори за температура и стрес върху остриетата на двигателя. Ако данните за мониторинг не са нормални, системата прави план за ремонт самостоятелно и използва мобилно 3D печатащо оборудване, за да фиксира остриетата в хангара. Този метод прави крилата на двигателя да издържа 30% по -дълго и намалява разходите за поддръжка с 40% всяка година.
Оптимизиране на цената на целия жизнен цикъл
Скоростната кутия на вятърната мощност например продължава 15 години и струва 2 милиона юана, за да се направи по традиционния начин. Използвайки технологията за 3D печат, животът е увеличен до 25 години, а LCC е понижен до 1,6 милиона юана чрез оптимизация на топологията, материални подобрения и интелигентен мониторинг. Оптимизацията на дизайна добавя 30%към подобряването на живота, надграждането на материали добавя 40%, а интелигентният мониторинг добавя 30%.