1, Les idees fonamentals i els avantatges de la tecnologia d'impressió 3D de metall"-
La impressió 3D de metall, de vegades anomenada fabricació additiva metàl·lica, és una tècnica mitjançant la qual es creen coses tridimensionals mitjançant l'apilament de pols o cables metàl·lics capa per capa. Diposita amb precisió pols o filferro metàl·lic sota control de l'ordinador després d'escalfar-lo a un estat fos mitjançant làsers d'alta energia o feixos d'electrons, de manera que s'acumula capa per capa fins que es produeix un objecte tridimensional complet. Aquest enfocament no només augmenta considerablement l'ús de materials, sinó que també escurça molt el cicle de desenvolupament del producte.
La impressió 3D de metall ofereix molts avantatges notables respecte a les tècniques de fabricació convencionals:
Alt grau de llibertat de disseny: es pot produir ràpidament una construcció interior complexa, que és especialment crucial per a diversos components principals de les naus espacials.
Elevada taxa d'ús del material: la gestió exacta de l'ús del material redueix els residus de materials i el consum d'energia durant la producció.
L'alta eficiència de producció simplifica el procés de producció i l'augmenta eliminant l'exigència de motlles i tècniques de muntatge.
Excel·lent capacitat de personalització: capaç de desenvolupar i imprimir ràpidament els components necessaris en funció de la demanda real, millorant així la capacitat de resposta i l'adaptabilitat de les activitats.
2, en lloc de la integració funcional d'impressió 3D de metall per a la construcció de naus espacials
La nau espacial és un sistema altament integrat les diverses parts del qual han de cooperar estretament per dur a terme diferents tasques difícils. Amb les seves qualitats especials, la tecnologia d'impressió 3D de metall ha avançat més enllà de la fabricació d'un sol component fins a una integració funcional sofisticada en la construcció de naus espacials.
Producció integrada de construccions complexes
Moltes parts importants de les naus espacials, com les cambres de combustió del motor, els sistemes de canonades de combustible, etc., tenen formes geomètriques complicades i construcció interna. Tot i que la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica pot resoldre fàcilment aquestes dificultats, les tècniques de producció tradicionals de vegades tenen dificultats per aconseguir la fabricació integrada d'aquests components. La tecnologia d'impressió 3D de metall pot aconseguir una producció integrada de components estructurals complexos gestionant exactament factors com la temperatura, la velocitat i la precisió durant el procés d'impressió, millorant així la precisió i la qualitat de fabricació dels components.
impressió composta amb diversos materials
Les condicions ambientals extremes inclouen alta temperatura, alta pressió i radiació forta poden exigir que els components de la nau espacial puguin sobreviure. En conseqüència, normalment aquestes peces consisteixen en diversos materials d'alt rendiment. La impressió composta de diversos materials, com ara aliatges de titani, aliatges d'alumini, aliatges a base de níquel, etc., es pot aconseguir amb la tecnologia d'impressió 3D de metall. A més de millorar la resistència i la duresa dels components, aquesta impressió composta garanteix un disseny lleuger, per tant, redueix el pes total de la nau espacial.
Integració en gradient de sistemes funcionals
A més de tenir grans qualitats mecàniques, les parts de les naus espacials han de satisfer necessitats funcionals particulars. La integració en gradient d'estructures funcionals, és a dir, la combinació de diverses estructures funcionals diferents dins d'un component, és possible gràcies a la tecnologia d'impressió 3D de metall. Per a la fabricació additiva de gradient integrada d'estructures funcionals d'aliatges d'alta temperatura i aliatges de coure a la cambra d'empenta del motor, es pot aplicar, per exemple, la tecnologia d'impressió 3D de metall. A part de millorar el rendiment general de les peces, aquesta integració de gradients redueix les despeses de producció i els cicles.
Resposta ràpida i fabricació a mida
Els astronautes en missions espacials podrien trobar-se amb algunes dificultats desconegudes que requereixen eines particulars per al seu maneig. Els mètodes convencionals de fabricació i transport d'eines requereixen molt de temps i són cars. En funció dels requisits reals a la Terra o a les futures fàbriques espacials, la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica pot dissenyar i crear ràpidament les eines necessàries. A més de millorar l'adaptabilitat i la reactivitat de les missions espacials, aquesta reacció ràpida i la capacitat de fabricació a mida contribueixen a reduir les despeses de fabricació i transport de peces de recanvi.
3, estudi de cas d'impressió metàl·lica 3D per a la construcció de naus espacials
Utilitzant la cambra d'empenta d'un motor d'aviació com a exemple, la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica ha estat bastant significativa en la producció d'aquesta peça. Una part essencial dels motors d'aviació, la cambra d'empenta ha de resistir condicions climàtiques extremes, com ara alta temperatura i gran pressió. Aconseguir una producció integrada i un disseny lleuger dels components de la cambra d'empenta és de vegades un repte amb tècniques de fabricació convencionals. I la impressió en 3D de metall pot resoldre fàcilment aquestes dificultats. La tecnologia d'impressió 3D metàl·lica ha aconseguit una producció integrada i un disseny lleuger dels components de la cambra d'empenta mitjançant la gestió exacta de factors com la temperatura, la velocitat i la precisió durant tot el procés d'impressió. Al mateix temps, s'han produït peces de cambra d'empenta d'estructura complicada i d'alt rendiment per a motors d'avions combinant diverses tècniques de fabricació additiva amb tecnologies de fabricació additiva de gradient i estructures funcionals de materials diversos. Aquesta peça redueix els costos i cicles de producció a més de tenir grans qualitats mecàniques i rendiment en entorns d'alta temperatura i alta pressió.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-water-pump-impeller.html