1 Tecnologia d'impressió 3D de metall: conceptes
L'apilament capa per capa impulsa la base de la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica. Les pols o filferros metàl·lics es fonen i es posen en capes capa per capa manipulant exactament fonts de calor com ara raigs làser o raigs d'electrons, per tant, es construeixen objectes sòlids tridimensionals. Aquest enfocament redueix dràsticament el cicle de disseny al cicle de fabricació realitzant la conversió directa de models digitals a entitats físiques.
2 Ús de la impressió 3D de metall en la fabricació de components de motor d'aeronaus
Les formes geomètriques complexes i les estructures internes incloses en els components del motor d'avions de vegades dificulten la manipulació mitjançant tècniques de producció convencionals. Regulant amb precisió el procés de fusió per aconseguir la producció directa d'estructures complicades, com ara canals de refrigeració per a pales de turbines i cambres interiors sofisticades per a cambres de combustió, la tecnologia d'impressió 3D de metall pot resoldre fàcilment aquesta dificultat.
Un dels principals objectius del disseny del motor d'avions és el pes lleuger, que afecta directament el rendiment de vol i l'economia de combustible. En millorar els dissenys de les peces, com ara l'ús de tècniques d'optimització de topologia, la tecnologia d'impressió 3D de metall permet als dissenyadors reduir dràsticament el pes mantenint la resistència i la rigidesa estructurals.
La tecnologia d'impressió 3D de metall pot gestionar una varietat de materials metàl·lics d'alt rendiment, inclosos els crucials en els motors d'avions: aliatges d'alta temperatura, aliatges de titani i aliatges basats en níquel. Es pot obtenir la forma precisa d'aquests materials conservant les seves excel·lents qualitats mecàniques i l'estabilitat tèrmica mitjançant un control exacte del procés de fusió.
El prototipat ràpid i les proves són absolutament vitals per al desenvolupament del motor d'avions. La tecnologia d'impressió 3D metàl·lica, convertint ràpidament dibuixos en peces físiques, accelera els processos d'iteració i optimització del producte, ajuda a escurçar els cicles de desenvolupament i reduir els costos de desenvolupament.
Tres avantatges de la impressió 3D de metall per a la fabricació de components de motors d'avions
Millorar l'eficiència i la precisió de la fabricació: gestionant amb precisió el procés de fusió, la tecnologia d'impressió 3D de metall pot aconseguir una fabricació d'alta precisió i reduir els errors de processament. Simultàniament, aquesta tècnica redueix diversos procediments i accessoris en la fabricació convencional, millorant per tant l'eficiència de la fabricació.
Tot i que la despesa inicial per als equips d'impressió 3D metàl·lic és una mica car, amb el temps aquesta tecnologia pot minimitzar molt els costos de fabricació reduint els residus de material, escurçant els cicles de fabricació i disminuint les taxes de ferralla.
La tecnologia d'impressió 3D metàl·lica pot produir components amb estructures complicades i una distribució ideal del material, augmentant per tant la resistència i la durabilitat dels components i allargant la seva vida útil.
4 Problemes i solucions davant
Alta despesa material:
La gran despesa de les pols metàl·liques d'alt rendiment restringeix l'ús extensiu de la tècnica d'impressió 3D de metall. La resposta demana crear materials en pols metàl·lics de baix cost, racionalitzar les tècniques d'impressió i fer un millor ús dels materials disponibles.
Velocitat d'impressió reduïda:
Particularment per a components grans, la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica té una velocitat d'impressió una mica pobra. Juntament amb la implementació d'una tècnica d'impressió paral·lela, la resposta consisteix a crear tecnologia d'impressió amb múltiples broquets i equips d'impressió d'alta velocitat.
El procés de postprocessament és complicat:
Per garantir el seu rendiment, els components metàl·lics impresos en 3D poden requerir una sèrie de tractaments de postprocessament com ara tractament superficial, tractament tèrmic, etc. El desenvolupament de noves tecnologies i equips de postprocessament, així com l'optimització de paràmetres de procés de postprocessament formen part de la solució.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/ti6al4v-titanium-3d-printing-boring-tools.html