1, Aplicacions de tecnologia d'impressió 3D de metall de camp aeroespacial
Directament des de models digitals, la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica apila pols metàl·liques capa per capa i les fon i solidifica mitjançant làsers o feixos d'electrons. Les tecnologies principals són la fusió selectiva per làser (SLM), la fusió per feix d'electrons (EBM), la deposició directa d'energia (DED), etc., no restringides aquí. El sector aeroespacial troba un gran ús per a aquestes tecnologies de diverses maneres diferents:
Selective Laser Melting (SLM) utilitza làsers d'alta energia per fondre amb precisió pols metàl·liques, aptes per a la fabricació de precisió i peces complicades, com fulles de motor, bastidors de fuselatge, etc. En gestionar amb precisió el procés de fusió i solidificació de pols metàl·liques, la tecnologia SLM pot produir un material lleuger. i components d'aviació forts, de manera que redueixen significativament el pes total de l'avió i milloren l'economia de combustible.
La velocitat de processament ràpida i l'adequació per a la fabricació de components de gran mida fan que la fusió del feix d'electrons (EBM) utilitza un feix d'electrons per fondre la pols metàl·lica en un entorn de buit adequat. A causa del seu entorn de buit i la seva gran densitat d'energia, la tecnologia EBM ofereix avantatges especials en la fabricació de components d'avions premium i d'alt rendiment.
Per a la fusió i la deposició, per a la reparació i el prototipat ràpid, el filferro metàl·lic o la pols s'alimenta directament a una font de calor d'alta temperatura a través d'un broquet. Reduint els costos de manteniment i augmentant la fiabilitat dels components, la tecnologia DED ha estat crucial per a la reparació i la remanufactura d'aplicacions d'aeronaus.
2, en lloc de fer malabars amb tecnologia i cost
Tot i que l'ús de la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica a la indústria aeroespacial té diversos avantatges, també existeix un compromís financer i tecnològic.
Cost del material: metalls particularment rars o aliatges d'alt rendiment, el cost dels quals és molt superior al dels metalls normals, el preu dels mateixos materials en pols metàl·lica és un factor d'influència important. A la indústria aeronàutica, els materials tenen estàndards força elevats i s'utilitzen freqüentment aliatges d'alt rendiment per garantir la resistència i la longevitat dels components. Això clarament augmenta les despeses materials.
Cost de l'equip: els equips d'impressió 3D metàl·lics de gamma alta i cars inclouen despeses de manteniment i ús d'energia elevades de manera uniforme, així com preus. Fins i tot si es preveu que el desenvolupament constant de la tecnologia i la competència més ferotge del mercat redueixin progressivament els costos dels equips, aquest encara és un element crucial que limita l'àmplia implementació de la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica al sector aeroespacial al nivell actual.
Cost del sistema: a més afectarà el cost l'elecció del mètode per a la impressió 3D de metall. Diverses tècniques tenen avantatges i inconvenients i s'adapten a diferents situacions d'aplicació. Per a la fabricació de peces d'alta precisió per lots petits, per exemple, la tecnologia SLM és adequada; La tecnologia DED és més adequada per a la fabricació a gran escala i de baix cost. Per reduir les despeses i augmentar l'eficiència de la producció, les empreses han d'adoptar procediments adequats en funció de les seves pròpies demandes i circumstàncies reals.
Cost després del processament: no es pot passar per alt l'element crucial del postprocessament de la impressió 3D de metall. Per garantir la precisió dimensional, les característiques mecàniques i la qualitat superficial de les peces metàl·liques impreses, han de passar per etapes que inclouen el tractament superficial, el tractament tèrmic i l'eliminació d'estructures de suport. Juntament amb una inversió substancial en recursos humans, materials i financers, aquestes activitats de postprocessament també ho exigeixen.
3, Enfocament de l'optimització
Les empreses aeroespacials que utilitzen tecnologia d'impressió 3D metàl·lica han d'implementar un conjunt de tècniques d'optimització si volen mantenir una alta qualitat alhora que redueixen els costos:
Selecció d'eines i subministraments adequats: per estalviar despeses directes, les empreses haurien de seleccionar les eines i els materials adequats en funció de les seves pròpies demandes i de la situació real. Els materials substitutius de baix cost, per exemple, es poden utilitzar sense comprometre el rendiment; mentre seleccioneu l'equipament, podeu tenir en compte els models amb més economia.
Maximització dels paràmetres del procés d'impressió: es poden augmentar l'eficiència i la precisió d'impressió millorant els paràmetres del procés d'impressió com la potència del làser, la velocitat d'escaneig, el gruix de la capa, etc., de manera que es redueixen els costos de producció. Paral·lelament, l'estabilitat i el control del procés d'impressió es poden millorar mitjançant la inclusió de sistemes de gestió intel·ligents i equips automatitzats, de manera que es redueix la intervenció humana i els errors.
Reduir la taxa de ferralla i augmentar l'eficiència de la producció: reduir la taxa de ferralla i augmentar l'eficiència de la producció ajuden a estalviar encara més despeses. La tecnologia d'impressió paral·lela, per exemple, permet imprimir simultàniament diversos components; Mitjançant la configuració del disseny i el procés, es poden minimitzar el perill d'error d'impressió i les despeses d'impressió recurrent.
Les noves tecnologies i equips de tractament de superfícies permeten millorar l'eficiència i la qualitat del processament alhora que garanteixen el rendiment de les peces i, per tant, redueixen el cost i el temps del postprocessament. Per exemple, la substitució eficaç i segura per al medi ambient de les tècniques de neteja químiques convencionals és la tecnologia de neteja per làser.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-of-race-car-accessories.html