Враховуючи прискорений технологічний розвиток, технологія 3D-друку з металу стала основним творчим інструментом в аерокосмічному секторі. Цей метод не тільки значно підвищує точність і ефективність виробництва, але також сприяє дослідженню та застосуванню нових сплавів. Оскільки вони суттєво покращують конструкцію, конструкцію та технічне обслуговування літаків, ці нові сплави з їх унікальними властивостями стають все більш важливими в аерокосмічній промисловості.
Тривимірний друк на металі — це складна адитивна техніка виробництва, за якої тривимірні об’єкти виготовляються шар за шаром, збираючи металеві частинки або дроти. У 3D-друкі металу використовується менше матеріалів, ніж у традиційних методах виробництва, таких як лиття, кування та різання; він також пропонує швидші виробничі цикли та більше свободи дизайну. Особливо у виробництві складних конструкційних елементів ці переваги призвели до широкого застосування металевого 3D-друку в авіаційній промисловості.
Розробка нових сплавів є одним із ключових факторів наукового прогресу в 3D-друкі металів. Поряд із винятковою міцністю, високою ударною в’язкістю та високою стійкістю до корозії, ці нові сплави мають легкі якості та хороші характеристики при високих температурах. Від конструкційних елементів до компонентів двигуна та систем теплового захисту, ці характеристики надають новому сплаву значні можливості застосування в авіаційному секторі.
Завдяки використанню нового високотемпературного сплаву GRX-810, зміцненого дисперсією нікелю, кобальту та хрому (ODS), розробленого спільно NASA та Elementum 3D, цей сплав демонструє видатний опір повзучості, міцність і опір окисленню за високих температур. Міцність і опір окисленню GRX-810 подвоїлися, а його опір повзучості порівняно зі звичайними надрукованими високотемпературними сплавами збільшився в 1000 разів. Це робить GRX-810 придатним матеріалом для створення тонших і менших компонентів двигуна, таким чином покращуючи економію палива, експлуатаційні витрати та довговічність. Крім того, GRX-810 підходить для виробництва компонентів, що працюють при вищих робочих температурах, включаючи сопла ракетних двигунів.
Крім GRX-810, нові сплави для металевого 3D-друку також включають EOS Nickel Alloy IN738 і EOS Nickel Alloy K500. Висока міцність, термостійкість і видатна корозійна стійкість роблять IN738 високоефективним суперсплавом на основі нікелю, ідеальним для виготовлення лопаток турбін та інших високопродуктивних енергетичних компонентів, а також систем турбомашин, що працюють під величезним тиском. EOS IN738 може значно зменшити зношення під час застосування під високим тиском і витримувати більше температурних умов, ніж звичайні суперсплави. Тому IN738 є ідеальним вибором для авіаційного сектору, що створює надійні та ефективні компоненти.
Розроблений на замовлення великої космічної компанії, K500 поєднує в собі характеристики сплаву нікелю та міді, щоб запропонувати збалансоване поєднання міцності та помірної теплопровідності. Цей матеріал цілком підходить для хімічної обробки та морських застосувань, таких як насоси та клапани, а також для виготовлення компонентів космічного застосування, включаючи двигуни та сопла. У матеріалах для 3D-друку випуск K500 усуває розрив між механічною міцністю та теплопровідністю, отже пропонуючи аерокосмічному сектору більше можливостей.
Крім того, експерти з Національної лабораторії Оук-Ріджа (ORNL) і Національної лабораторії енергетичних технологій (NETL) ефективно спроектували та надрукували на 3D-принтері найлегший на сьогоднішній день сплав без тріщин. Цей сплав, що містить сім елементів із високим вмістом ніобію, має складну структуру сплаву. Принаймні на 48% вища температура плавлення, ніж попередні нікель-кобальтові суперсплави, він може витримувати високі температури понад 1315 градусів без плавлення. Окрім покращення якості виробництва лопаток турбін, цей творчий прорив допомагає зменшити вагу літаків і газових турбін і покращує загальну продуктивність.
Виробники літаків знаходять велике застосування для нещодавно розроблених сплавів, створених за допомогою 3D-друку з металу. Нові сплави можуть бути розроблені, наприклад, для створення критичних компонентів двигуна, таких як високотемпературні ізоляційні прокладки, турбінні лопаті та камери згоряння, з яких Новий сплав є ідеальним вибором, оскільки його високотемпературна міцність, стійкість до корозії та зносостійкість дозволяють йому витримувати хімічні середовища та великі теплові навантаження. Крім того, новий сплав дозволяє виготовляти важливі деталі, включаючи структурні секції та системи теплового захисту, тим самим покращуючи загальну безпеку та характеристики літаків.
Нові сплави в металевому 3D-друкі не тільки вдосконалюють авіаційну технологію, але й пропонують творчі можливості для багатьох інших галузей. Нові сплави можна створювати для енергетичного сектора, наприклад, для створення більш міцних і ефективних частин газових турбін і структурних компонентів для ядерних енергетичних реакторів. Медична промисловість знаходить застосування новим сплавам у виробництві більш точного та надійного обладнання та імплантатів. Ці програми не тільки розширюють спектр можливостей для технології 3D-друку з металу, але й підтримують промислову модернізацію в суміжних секторах і технологічний прогрес у відповідних галузях.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/lightweight-fluid-manifold-with-3d-printing.html