Како се метал 3Д штампа наступа у производним компонентама под високим условима - температурни услови?

一, велика промена квалитета материјала: од "немогуће" да "супер перформансе"
1. Веома прецизна контрола микроструктуре
Брзина брзог хлађења3Д штампање метала(до 10 ³-10 ⁷ степена / с) у потпуности је трансформисано начин на који је ливење навикао да ради, који је био дендритски развој. Никл - заснован високи - легуре температуре су добар пример. Традиционалним методама је потребно много недеља хемијске хомогенизације топлоте због дендричке сегрегације. Међутим, 3Д штампање директно ствара мале ћелијске структуре зрна, што значи да фаза хомогенизације није потребна. Усмеравање топлоте такође може прецизно контролисати величину падавина фазе до нивоа наноскале. НАСА је оценио 3Д штампану никл - бацк бацк бацк бацк алебоине сечива и открила да су задржали 98% своје оригиналне снаге на високој температури од 1600 степени. Ово је 15% јачи од традиционалног отковања.
2 Композитни са градијентом различитих материјала
3Д штампање може да промени састав материјала на градијски начин да задовољи потребе перформанси различитих делова високих компонента температуре -. Тим је створио кобалт - заснован / никл - базиран композитни турбински диск који је и Црееп - отпоран и има дуг умор у 1200 степени. Они су то урадили користећи мрежни технологију мешања у праху да би се основно подручје диска постали високи - засновану на легуру - и ивицу диска високи - отпорна на ник - отпоран на никл -. Значајка "Један материјал за вишеструки УСЕ" смањио је трошкове једног комада за 40% и време које је потребно да се проучи и произведе за 60%.
3. Израда нових система легура
Кинеска академија наука Институт за Металс Теам Поселила је ласерско прашкасти кревет Фусион (ЛПБФ) да би ал ал -}} в- СЦ алуминијум легура. Још увек има затеглу чврстоћу од 450МПА на 400 степени, који испуњава празнину перформанси традиционалних легура алуминијума у ​​температурном опсегу од 200-450 степени. Главни пробој је:
Аморфна / кристална композитна структура: Центар базена растопиња брзо се хлади, формирајући аморфну ​​мрежу која отежава дислокације за путовање.
Мулти - Фаза падајућих фаза Ојачавање фаза: Ал ₈ ФЕ ₂ СИ, АЛ ₁ В и друге нано фазе раде заједно на интерфејсу АЛ α да престане да се пресретне на високим температурама.
Скандиум елемент Граница зрна: СЦ Елемент пречишћава житарице и држи границе зрна, чинећи их да је 70% мање вјероватно да ће се загрејати.
2, нове идеје у процесу производње: одлазећи из "подвргава" до "адитива"
1. Калупљење компликованих структура у једном комаду
У прошлости, чинећи високи - температурне компоненте потребне су десетине корака да се саставе различите делове. Са 3Д штампањем, међутим, можете директно направити компликоване функције попут биомиметичких структура саћа и конформалних хладњака. Одређена компанија за ваздухопловство чини да су лопатице турбина повезане са биомиметичком структуром хлађења са медом. То охлади 40% ефикаснијим и удвостручује живот сечива. Комори за сагоревање мотора авиона штампа се са двоструким - слојевим каналима за хлађење користећи технологију топљења електронске греде (ЕБМ). Након третирања врућим изостатским пресовањем, високих перформанси температуре је добри колико је окидан и пролази тест од 3000 сати.
2 Лагана и функционална интеграција
3Д штампање може учинити високо - температурним деловима 30% на 70% упаљач кроз дизајн оптимизације топологије. Порсцхе 911 ГТ2 РС тркачки аутомобил има 3Д штампане клипове легуре титанијума који су саградили - у хладним каналима. Ови канали побољшавају излаз мотора за 30 коњских снага и смањити тежину за 15%. Оно што је још важније, технологија више- материјала омогућава вам да електронски делови постављају сензоре и актуаторе право на металне подлоге, што је постигнуто "структура функција" интелигенција ".
3. револуција у одржавању и обнову
3Д Штампана упутства за преношење у режији (Дед) може се поправити високи - делови температуре са локализованим штетом врло тачно. Техника ласерске облоге користи одређена електрана за поправљање сечива гасних турбина . 3 Д скенирање сломљених одељења, а затим је исти прах топљен слој. Након што је поправљен, олакшица за умора делова се враћа на 95% од нових делова који штеди 700.000 иуан сваки поправак.
3, употреба и проблеми у индустрији: скок из лабораторије у индустрију
1. Индустрија ваздухоплова је кључно бојно поље
Мотор авиона: млазница за гориво ЛЕАП-а од ГЕ Авиатион комбинује 20 делова у један користећи 3Д штампање, чинећи да је 200 степени отпорнијим на топлоту и пет пута дуже [{3}} трајно;
Ракетни мотор: Наса је тестирала комору за потисни од 3Д - штампаног легуре алуминијума која користи регенеративни механизам хлађења да би се температура унутрашњег зида задржала испод тачке топљења испод тачке топљења. Ова повећана густина потисне за 30%.
Хиперсонична ваздухоплова: Тим је направио алгул аллухије возног краја ређене боје који може да поднесе изненадну високу температуру од 3000 степени. Ово је важна материјална подршка за хиперсонично оружје.
2 Нови догађаји у доменима енергије и индустрије
ГАСУРБИНА: 3Д-у Сиеменс Енерги је 3Д - Штампање гасне турбина за сагоревање усавршавања сагоревања за 2% и прекида емисију азотних оксида за 15% користећи биомиметички проток канала.
Кина Национална нуклеарна корпорација 3Д - штампана цев за облагање цирконијум-а за нуклеарну енергију је три пута отпорнија на корозију у 400 степени високим - температурним паром, чинећи нуклеарни реактор четврте генерације.
Босцх је направио 3Д штампани ротор турбо-пуњача за аутомобилску индустрију због чега ротор 15% јачим против пузања и 40% брже да одговори на 1200 степени.
3. Важни проблеми и начини да их решите
База података о недостајућим материјалима: Може потрајати и до две године да произведе нови легуре - температура и велику инфраструктуру података за праћење како добро функционише у процесу композиције.
Контрола стабилности процеса: Дизајн ракетне млазнице је захтевао преко 200 промена у својим параметрима и потребан је стварање инвеститора и затворених система -.
Високи трошкови након обраде: Дисц турбина треба да прође кроз седам корака, као што су подршка, топлотна обрада и обрада. То кошта 40% укупне трошкове и укључује стварање не- системског система за обраду материјала.
Ризици заштите животне средине и безбедности: Обрада металног пудера Трошкови кошта 12% оперативних трошкова и нове методе рециклирања и штампања са мање прашине.