Опис технології порошкової металургії та тривимірного друку металу
Використовуючи шар за шаром укладання металевих порошків і точне сплавлення їх разом, металевий 3D-друк створює складні металеві компоненти. За допомогою пресування та спікання технологія порошкової металургії створює високоефективні металеві компоненти з металевого порошку як сировини. Поєднання цих двох технологій створює технологію порошкової металургії в 3D-друкі металу, нове рішення для аерокосмічного виробництва, оскільки воно поєднує в собі переваги порошкової металургії в якості матеріалу з гнучкістю адитивного виробництва.
Аерокосмічне виробництво за технологією порошкової металургії
1. Виробництво компонентів двигуна
В аерокосмічній промисловості продуктивність і надійність двигуна є життєво важливими. У той час як технологія 3D-друку з металу може точно виготовляти важливі компоненти двигуна, включаючи лопаті турбіни, камери згоряння та компоненти гарячої частини, такі як процеси порошкової металургії, звичайний метод виробництва двигуна вимагає великого обсягу прецизійної обробки та процесів складання. Крім складних геометричних форм, ці деталі вимагають досить міцної стійкості до тиску, корозії та температури. Завдяки використанню високоефективних порошкових сплавів, таких як сплави на основі нікелю, сплави на основі кобальту та титанові сплави, технологія порошкової металургії може відповідати цим критеріям і, таким чином, значно підвищити надійність і ефективність двигуна.
2. Легка конструкція
Поліпшення польотних характеристик і зниження витрат на запуск залежить від малої ваги космічного корабля. Завдяки оптимізації структури компонентів і зменшенню відходів матеріалу технологія 3D-друку з металу може створити легку конструкцію. Після точної геометричної оптимізації в CAD-моделях технологія порошкової металургії дозволяє дизайнерам безпосередньо створювати оптимізовані компоненти за допомогою технології 3D-друку. Наприклад, компоненти, виготовлені за технологією порошкової металургії (кронштейни, з’єднання та перегородки), можуть зменшити вагу, зберігаючи міцність, таким чином підвищуючи загальні характеристики космічного корабля.
3. Налаштування виробництва та швидке створення прототипів
Дизайнери повинні швидко створювати прототипи, щоб перевірити свіжі дизайнерські ідеї в ході аерокосмічних досліджень і розробок. У технології 3D-друку металу техніка порошкової металургії може швидко перетворити CAD-моделі на фізичні прототипи, таким чином різко скорочуючи період розробки продукту. Крім того, технологія порошкової металургії підтримує індивідуальне виробництво, яке може виробляти компоненти різних розмірів, форм і матеріалів на основі конкретних потреб. Особливо в літакобудуванні ця адаптивність має вирішальне значення, оскільки космічним кораблям можуть знадобитися вузькоспеціалізовані компоненти для виконання певних критеріїв місії.
4. виправити та замінити деталі.
Деякі важливі деталі космічного корабля можуть бути зношені або пошкоджені під час роботи та потребують заміни чи ремонту. Звичайні методи ремонту є дорогими і іноді займають тривалий час. У технологіях 3D-друку металу техніка порошкової металургії може забезпечити швидку та точну заміну та ремонт. Використовуючи технологію 3D-друку, дизайнери можуть створювати точні геометричні фігури, необхідні для ремонту та виготовлення запасних частин, скануючи 3D-модель пошкодженого компонента. Такий підхід скорочує цикл ремонту, а також витрати на ремонт.
Переваги та труднощі технології порошкової металургії для літакобудування
В аерокосмічному виробництві технологія порошкової металургії, яка використовується для 3D-друку металу, забезпечує великі переваги, включаючи підвищену точність виробництва, скорочення виробничих циклів, зниження матеріальних відходів і витрат тощо. Проте ця техніка має кілька труднощів. Щоб гарантувати якість і функціональність друкованих деталей, технологія порошкової металургії, наприклад, вимагає високоточних інструментів і компетентних операційних знань. Політики суворого контролю також застосовуються до зберігання, обробки та переробки металевих порошків, щоб уникнути забруднення та ризиків для безпеки.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/comb-shaped-radiator-of-3d-printing.html