Яка роль металевого 3D -друку в продовженні терміну експлуатації обладнання?

1, Структурні інновації: виходячи за межі традиційного дизайну
Методи обробки обмежують дизайн традиційних деталей обладнання, і їм часто доводиться вибирати між створенням складних конструкцій та полегшенням їх створення. Функція Metal 3D -друк "Лаер за шарами", дозволяє дизайнерам обійти межі традиційного виготовлення субтрактивного виробництва та створювати нові конструкції, які мають легку, дотримуйтесь форми системи охолодження та тривають довше.
Оптимізація топології: використання "точного розповсюдження" матеріалів для боротьби з втомою
В аерокосмічній лезах двигуна часто ламаються, оскільки вони занадто втомлені. Platinum Lite використовує металеву технологію 3D -друку, щоб зробити лопатки як внутрішні конструкції решітки. Це скорочує кількість матеріалу, який використовується на 30%, зберігаючи силу. Ця конструкція "порожнистої" робить розподіл стресу більш рівним і більше, ніж подвоює життя втоми. Таким же чином, певний автомобільний бізнес змінив весняне сидіння клапана двигуна на топологію - оптимізовану структуру. Під час випробування на міцність на 100 000 кілометрів тріщин не було, хоча стандартні ковані деталі демонстрували багато зносу на 80 000 кілометрів.
Форма - Залежне охолодження: Використання "точного контролю температури" для відключення теплової втоми
Теплова втома є головною причиною, чому вмирати - лиття форми не тривають так довго, як могли. Більшість каналів охолодження в традиційних формах прямі, що ускладнює покриття областей, які дуже гарячі. Platinum Technology використовує 3D -друк для виготовлення спіральних - каналів охолодження у формі всередині алюмінієвих сплавів Die - лиття форми. Це дозволяє охолоджувальній рідині безпосередньо торкнутися поверхні порожнини форми. Дані випробувань показують, що амплітуда коливання температури оптимізованої форми знизилася з 80 градусів до 20 градусів, період між тріщинами термічної втоми зростав на три рази, а термін служби зросла з 20 000 разів до понад 50 000 разів. У реальному - Всесвітньому виробництві, 3D надрукована штамп Broadcom Precision - вставки для лиття цвілі тривали понад 50 000 циклів, з твердістю 22J та швидкості виходу 100%.
Легка конструкція: скорочення механічного навантаження на "зниження ваги та підвищення ефективності"
У світі промислових роботів вага спільних частин має прямий вплив на навантаження на двигун та наскільки добре працює коробка передач. Боліт зробив унікальний 3D - надрукований робототехнічний суглоб для конкретного бізнесу, який скорочує вагу на 40% і робить його на 15% більш жорстким, використовуючи внутрішню структуру стільника. Реальні - Світові дані показують, що оптимізована швидкість зносу суглобів знизилася на 60%, а цикл технічного обслуговування збільшився з 3 місяців до 9 місяців.
2, оновлення матеріалу: зміна "універсальної адаптації" на "налаштування продуктивності"
Металевий 3D -друк не тільки змінює те, як розробляються речі, але й відкриває нові способи, щоб все довше тривати, використовуючи нові матеріали . 3 d друкарні, дозволило отримати "на" - вимагати налаштування "властивостей матеріалів, від високих- антропійних сплавів до композиційних матеріалів до градіатів до нано -альтераметів.
Сплави з великою кількістю ентропії: поліпшення стійкості до корозії за допомогою "multi - синергія елементів"
Основна причина, чому обладнання в океанській інженерії не триває так довго, тому що воно іржавіє. Китайська академія наук створила феконічний сплав високої ентропії за допомогою технології 3D -друку, яка гарантує, що композиція рівномірно розповсюджена. У 3,5% розчину NaCl він роз’їжджав лише зі швидкістю 1/5, як типова нержавіюча сталь 316 л. Після п’яти років використання глибина корозійного корозії цього матеріалу на сидінні підшипника становила менше 0,1 мм, тоді як типові матеріали вже продемонстрували проникаючу корозію. Це робила компанія з офшорної вітроенергетики.
Градієнтні матеріали: Використання "функціонального зонування" для обробки складних робочих ситуацій
Turbine discs in aircraft engines need to be able to handle both high temperatures (>600 °C) and high pressures (>300 мПа) одночасно. Традиційні одиночні матеріали недостатньо хороші для цього. Platinum Technology використовує 3D -друк, щоб поставити нікральне покриття на зовнішній стороні турбінного диска. Внутрішня зроблена з Ti6Al4V, що робить градієнтну структуру, яка "важка зовні і жорстка зсередини". Тести показали, що оптимізований турбінний диск не відбивався протягом усього тесту високого температури високого температури. Традиційне покриття, з іншого боку, не вдалося через 500 годин.
Нано модифікація: "мікро зміцнення", щоб зробити обмеження втоми вище
Перелом втоми кісткових каркасів з титанового сплаву є клінічною небезпекою у царині медичних технологій. Команда Північно -Західного політехнічного університету використовувала технологію 3D -друку, щоб додати 0,5% мікротику до матриці TI6AL4V. Це підвищило межу втоми ешафоту з 450 мпА до 620mpa. Дані з наступного - вгору показали, що стенти тазостегнового суглоба, виготовлені з цього матеріалу, не зламалися після 8 років використання. На відміну від цього, швидкість руйнування для стандартних матеріальних стентів через 5 років становила 12%.
3, від "відновлення та ремонтування" до "повного управління життєвим циклом", оптимізації процесів
Металевий 3D -друк не тільки корисний для виготовлення нових деталей, але й дуже важливий для підтримки, ремонту та модернізації обладнання. Компанії можуть динамічно керувати терміном експлуатації свого обладнання за допомогою закритого методу циклу - для "оптимізації виявлення друку".
Ремонт: Зміна форми деталей брухту
Quantum Laser Quantum використовує 3D -друк для переробки мідних пластин для кристалізаторів. Вони фіксують зношений шар на поверхні старих мідних пластин лазерною обшивкою. Дані випробувань свідчать про те, що відремонтована мідна пластина триває 1 - 7 разів довше, що може заощадити сталеві компанії понад 50% своїх втрат в режимі очікування та знизити вартість виготовлення сталі на 3%. Ця процедура також краща для навколишнього середовища, оскільки вона не забруднює повітря важкими металами, як це робить звичайна електрика. Він відповідає тенденції зеленого виробництва.
Розумний ремонт та моніторинг через Інтернет
Певна авіаційна компанія використовує технологію 3D -друку та Інтернет речей, щоб поставити датчики температури та напруги на лопаті двигуна. Якщо дані моніторингу не є нормальними, система самостійно складає план ремонту і використовує мобільне обладнання для 3D -друку для виправлення лопатей в ангарі. Цей метод змушує крила двигуна тривати на 30% довше і скорочує витрати на технічне обслуговування на 40% щороку.
Оптимізація вартості всього життєвого циклу
Наприклад, коробка передач вітру триває 15 років і коштує 2 мільйони юанів, щоб зробити традиційним чином. Використовуючи технологію 3D -друку, термін експлуатації збільшився до 25 років, а LCC знизився до 1,6 мільйона юань за допомогою оптимізації топології, вдосконалення матеріалів та розумного моніторингу. Оптимізація проектування додає 30%до посилення тривалості життя, оновлення матеріалу додає 40%, а інтелектуальний моніторинг додає 30%.