Да ли се метални 3Д штампа може смањити сирови материјални отпад?

一, проблем трошења материјала у традиционалној производњи
Парадигма "подвлачна производња" је оно што традиционална обрада метала користи. То значи да материјални отпад пролази кроз цео производни ланац. На пример, док се ствара блокове цилиндра мотора, традиционални ливење песка потребна је метална течност која је више од три пута тежина дизајна. Много металних чипова биће направљено током поступка сечења који следи. Статистике показују да се овлашћења смањења у светској индустријској индустрији стварају више од 200 милиона тона металног отпада сваке године. Само у Кини, око 30 милиона тона металних ресурса се сваке године троши током обраде.
Проблем материјалног отпада је посебно уобичајен у области производње прецизности компоненте. Када одређена компанија за ваздухопловником користи пет - АКСИС спојнице за прављење ножева титанијумске легуре, користи се мање од 25% материјала у сваком производу, а осталих 75% се троши као чипс. Овакав начин стварања ствари користи много енергије и чини много емисија, што се врло разликује од циља неутралности угљеника широм света.
2, тачан начин да метална 3Д штампарска дела
1. Технологија за дигитално слојевити седиментацију
Ласерски селективни топљење (СЛМ) или технологија за топљење електрона беа (ЕБМ) користи се у металном 3Д штампању да би се смањио 3Д модел на танке слојеве од 20-100 уМ и растопите слој металног праха по слоју. Ово "од огреботине" процес градње омогућава материјалима само да се насељавају тамо где треба. Платинум технологија направила је Алојски траку Централног крила за Ц919. То је 40% лакше, јер до дизајна оптимизације топологије и користи 92% материјала, што је далеко боље од типичног процеса ковања 65%.
2 систем за циркулисање праха у затвореној петљи
Модерне металне 3Д машине за штампање имају паметне уређаје за рециклажу праха уграђене, а прах који се не растопи поново се може користити након прегледа. Са затвореним системом управљања прахом -, ГЕ Авиатион је поставио стопу рециклирања материјала на 95% за прављење млазница за гориво за ЛЕАП моторе. Ово смањује употребу у праху за 80% у поређењу са старим методама. Оптимизацијом карактеристика дистрибуције праха, компанија за медицинско средство може смањити количину праха потребног да би се један ортопедски имплантат направио са 1,2 кг до 0,3 кг.
3. Структура са рупама и дизајном решетке
Метална 3Д штампање пребацује проблеме са традиционалним чврстим конструкцијама и може да направи лагане зграде са шупљим ентеријерима. Аирбус АИРБУС А350КСВБ користи 3Д штампани носач за алогују титанијум-а, што штеди тежину за 30%, а очување чврстоће кроз дизајн биомиметичких добрих матрица, штедићи преко 2 милиона долара уштеде на трошкове горива у пожару по авиони. Порозност 3Д штампаних порозних ацетабуларних шољица порозних титанијума може приступити 80% у медицини. То значи да се користи мање материјала и коштане ћелије могу се брже развити.
3, технолошка напредњака која су довела до револуције материјала
1. Технологија за штампање са вишеструким материјалима
Најновија технологија ласерских метала (ЛМД) технологија може да штампа титанијум и алуминијумске легуре у градијенском узорку. Једна ваздухопловна предузећа користи ову технологију да би се поставили резервоари за ракете. Ово штеди 45% на цене материјала док се осигуравају да резервоари могу да поднесу високе температуре. Ова могућност осигуравања различитих врста материјала омогућава дизајнерима прецизно доделити ресурсе засноване на томе колико ће се нагласити сваки део који ће сваки део бити испод, који зауставља материјални отпад узрокован "прекомерним дизајном" у традиционалним техникама.
2 Дизајн уз помоћ вештачке интелигенције
Сиеменс НКС АМ модул Индустриал Софтваре може аутоматски створити најбољу топологију. Технологија је користила генеративни дизајн да би смањила употребу материјала за 60% и побољшава ефикасност дисипације топлоте за 25% када дизајнира кућиште мотора за нову компанију за нову енергију. Овај алгоритам - метода дизајна мења се начин на који произвођачи размисле о томе како да добију боље перформансе са мање материјала.
3. Поновно искључивање и рециклирање метала
Шведски посао Х о Ган А с је направио технологију Атомисе, која може да претвори металне чипове директно у сферне прашке са распоном величине честица од 15 до 45 μ м. Одређена компанија аутомобила аутомобила сада рециклира 2000 тона отпадних чипова сваке године захваљујући овој технологији. То је исто као и сечење емисија угљен-диоксида за 12000 тона. Ова парадигма "урбане рударства" чини 3Д штампање металом кључним дијелом кружне економије.
4, Емпиријска студија о предностима индустрије апликација
1. поље ваздухопловног ваздухопловства
Користећи 3Д технологију штампања, Роллс Роице је комбиновао више од 2000 комада у 20 за мотор ТРЕНТ КСВБ. То је повећало употребу материјала од 15% на 85%. Средње тежине једног мотора за 300 кг, авиокомпаније могу уштедети више од 500 000 долара годишње на гориво.
2 прављење медицинских имплантата
Јохнсон и Јохнсон Депуи Синтес штампали су кобалт хромирање кобалтног зглоба ХИП-а који је постао прикладно између протезе и пацијентовог костију 90% бољим путем персонализованог дизајна и смањени на материјале који користе материјале који користе 40%. Не само да оваква прецизна медицина не чини третмане ефикаснијим, већ користи и мање ресурса.
3. Нови начини за прављење калупа
Одређена компанија која кућним апаратима користи 3Д штампање калупа са конформалним каналима за хлађење. Ово сече циклус убризгавања за 40% и трошкови једног калупа од 80.000 Иуана до 30.000 јуана. Ова нова технологија је револуционисање начина на који традиционална индустрија калупа чини ствари, које су некада биле "велике количине и дуге циклусе".