La impressió 3D de metall pot aconseguir una lleugera parts a la indústria del càsting?

1. Un gran pas endavant en la tecnologia: passar de "fabricació subtractiva" a "pensament additiu"
La llibertat de disseny dels processos tradicionals de càsting està limitat per factors com les superfícies separades i els angles. És per això que les estructures de parts sovint tenen un aspecte "sòlid". Per exemple, el bloc del cilindre d’un motor de cotxe ha de tenir parets més gruixudes per fer -lo més fort, però això també el fa més pesat. La tecnologia d’impressió 3D metàl·lica pot fer articles amb estructures internes complicades mitjançant la fusió de la capa de pols metàl·lics per capa. Això s'anomena "ON - Shaping de demanda."
Disseny per a l’optimització de la topologia:Impressió 3D de metallPot fer estructures lleugeres com els dissenys de la bresca i la gelosia mitjançant el programari de simulació per mostrar com es mouran les parts. Per exemple, una empresa ha fet un aliatge d’entropia elevat - per a la impressió 3D que és un 200% més resistent a l’oxidació que el níquel estàndard - basat en una temperatura alta de 600 graus. L’optimització de la topologia ha fet que les fulles de la turbina del motor d’avió un 30% més lleugeres i un 15% més fortes alhora.
Aplicacions estructurals biomimètiques: el disseny lleuger es basa en estructures naturals com els ossos i les bresques. Un determinat equip de recerca va crear un mòdul conjunt de genoll bionic que utilitza una estructura de malla d’aliatge de titani de 0,12 mm. L’algoritme de DeepSeek optimitza la distribució de l’estrès en temps real, cosa que duplica la vida en comparació amb les parts mecanitzades de CNC tradicionals i redueix el pes en un 60%.
Integració dels canals interns: la impressió 3D metàl·lica permet fer estructures complicades directament com els canals de lubricació i els canals de refrigeració conformals. Una empresa de vehicles particulars està utilitzant motlles de sorra impresos en 3D per fer prototips d’aigua de targeta comercial - carcasses de motor refrigerades. El disseny de canals de flux espiral intern ha augmentat l'efectivitat de la dissipació de la calor en un 40%. El pes ha baixat de 12 kg a 8 kg, la qual cosa suposa una disminució del 33%.
2. Quan utilitzar -lo: des d’eines cares fins a les coses que la gent necessita per sobreviure
El petit pes de la impressió metàl·lica s’ha estès per moltes indústries i els seus usos creixen des de camps finals alts - com la fabricació aeroespacial i l’automoció fins a l’electrònica de consum, els aparells mèdics i altres aspectes de la vida diària.
Aeroespacial: cada quilogram menys de pes en un avió pot estalviar desenes de milers de iuans en despeses de combustible cada any. En posar en forma de cinturó de seguretat impresos en 3D amb ranures de bresca, una empresa específica ha fet un sol pla de 5 kg més lleuger i ha estalviat més de 10.000 iuans a l'any amb costos de combustible. A més, el disseny lleuger ha fet que l’avió del 8% al 12% sigui més lleuger mitjançant la impressió 3D per fer muntanyes de motors d’aliatge de titani, frontisses de portes d’alumini d’alumini i altres parts.
Vehicles que utilitzen una nova energia: el rang de conducció es veu directament afectat fent que les parts bàsiques com les bateries i les carcasses del motor siguin més clares. Una nova empresa específica de vehicles energètics ha començat a utilitzar motlles de sorra impresos 3D - per fer prototips de les cartes de la targeta comercial -. Això redueix el temps de fabricació de 60 dies a 10 dies i els preus en més del 80%. Al mateix temps, l’optimització del canal de flux intern ha reduït la temperatura del motor en 15 graus i ha augmentat el rang de conducció un 5%.
Dispositius per a l'assistència sanitària: els implants personalitzats han de trobar un equilibri entre ser biocompatible i llum. Una empresa mèdica utilitza impressió 3D per fer juntes de maluc d’aliatge de titani. El disseny de l'estructura de gelosia disminueix el pes dels 200G habituals a 120g i manté la porositat entre el 60% i el 80%. Això ajuda les cèl·lules òssies a créixer i redueix el temps de recuperació del pacient després de la cirurgia en un 30%.
3. Cas normal: un camí útil des del laboratori fins a la fàbrica
Intercanvi de forjar -se per al càsting als claudàtors de xassís automobilístics
La tecnologia de forja s’utilitza àmpliament per fabricar claudàtors de xassís de cotxes, tot i que només utilitzen al voltant del 40% del material i s’han de processar moltes vegades. Una empresa va utilitzar la tecnologia d’impressió 3D i el disseny d’optimització de topologia per fer que el bracket QT800-5 fos de ferro dúctil. Això va fer que el 40% sigui més lleuger, passant de 15 kg a 9 kg, tot i que encara era fort. Les proves de Bench Road han demostrat que aquest bracket funciona. Quan es va utilitzar per substituir les peces d'acer forjades estàndard, el pes d'un vehicle va baixar en 27,4 kg i el cost dels materials va baixar un 174,8 iuan.
Forma sinergia de les fulles en un motor d’avions
Les fulles del motor per a avions han de ser capaços de manejar temperatures altes, altes pressions i altes vibracions de freqüència -. És difícil regular el perfeccionament i la uniformitat de rendiment amb mètodes de colada típics. Una empresa utilitza la tecnologia SLM per fer pales amb aliatges basats en níquel -. En dirigir la direcció de la formació de gra mitjançant la tècnica de deposició de l’energia direccional, la força contra la fatiga augmenta un 25%. La vida útil també és tres vegades més llarga que la de les fulles típiques i la temperatura de funcionament es redueix en 50 graus centígrads a través de la construcció de canals de refrigeració interns.
El "avenç de miniaturització" per a les articulacions del robot humanoide
Els robots humanoides necessiten articulacions molt lleugeres i molt precises. Una empresa va mostrar el primer sensor de força de sis eixos basat en òptics de metall en 3D del món, que inclou un sensor de dits que té només 8,5 mm d'ample i 7 mm de gruix. Combinant l'estructura de gelosia interna amb el circuit, s'assegura que els senyals s'envien de manera fiable i redueixen el pes fins a un terç del que fan els sistemes típics. S'ha utilitzat amb èxit per intuir la força dels dits del robot.