1: Desenvolupaments actuals en materials metàl·lics d'impressió 3D
aliatge amb alta temperatura
Amb una gran resistència a la calor, alta resistència i bona resistència a la fluència, els aliatges d'alta temperatura són components indispensables en el sector aeroespacial. El procés d'impressió d'aliatges d'alta temperatura s'ha millorat molt en els darrers anys, ja que la tecnologia d'impressió 3D de metall es desenvolupa constantment. Per exemple, s'han aconseguit vendes comercials del nou aliatge d'alta temperatura GRX-810 reforçat per dispersió d'òxid de crom níquel-cobalt (ODS) desenvolupat per la NASA en associació amb Elementum 3D. En condicions d'alta temperatura, aquest material ha desenvolupat la seva resistència a la fluència 1000 vegades i ha duplicat la seva força i resistència a l'oxidació, oferint així la possibilitat de fabricar components del motor més prims i més petits.
Aliatge lleuger fort
La millora del rendiment de les aeronaus en el sector aeroespacial depèn principalment del disseny lleuger. Es poden produir aliatges lleugers i d'alta resistència gràcies a les tecnologies d'impressió 3D de metall. Juntament amb la baixa densitat, aquests aliatges proporcionen grans qualitats mecàniques i resistència a la corrosió. Per a components estructurals i de càrrega en aplicacions aeroespacials i d'automoció, per exemple, els aliatges d'alumini i magnesi escandi com Scalmalloy són coneguts per la seva relació especial de resistència a pes i són una elecció perfecta. Es poden produir components d'aliatge lleugers i d'alta resistència amb formes geomètriques complicades mitjançant la tecnologia d'impressió 3D de metall, per tant, reduint significativament el pes dels avions.
Impressió composta multimaterial
Un altre avenç significatiu en l'àmbit de la impressió 3D metàl·lica és la impressió composta multimaterial. Aquesta tecnologia permet la integració de diversos materials en un component, satisfent per tant diverses necessitats funcionals i de rendiment. A la indústria aeroespacial, per exemple, els metalls d'alta resistència es poden imprimir amb compostos mitjançant tecnologia d'impressió 3D metàl·lica amb metalls lleugers, ceràmica i altres materials per construir components estructurals complexos amb capacitats mecàniques excepcionals i característiques lleugeres. A part de millorar el rendiment dels components, aquest mètode d'impressió compost multimaterial redueix les despeses i els cicles de fabricació.
2: possibles usos de la impressió 3D de metall en el sector aeroespacial
Producció de motors
La tecnologia d'impressió 3D de metall té àmplies possibilitats d'aplicació en la fabricació de motors d'aviació. Amb aquest mètode es poden produir geometries complexes i canals de refrigeració interns per als components del motor, incloses les pales de la turbina, les cambres de combustió, etc. A través d'un bon disseny estructural, aquestes peces no només tenen grans qualitats mecàniques i resistència a la calor, sinó que també poden reduir el pes i augmentar l'economia de combustible. A més, s'utilitza la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica per a la reparació i substitució del motor, per estalviar temps i diners.
Desenvolupament d'elements estructurals
A més, molt beneficiosa per a la fabricació de components estructurals aeronàutics és la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica. Amb aquesta tecnologia es poden crear elements estructurals amb formes geomètriques intricades i propietats lleugeres, com ara ales, fuselatges, etc. Mitjançant un disseny estructural ideal, aquests elements estructurals no només tenen excel·lents qualitats mecàniques i resistència a la corrosió, sinó que també poden reduir el pes i millorar el rendiment de l'avió. A més, allargar la vida útil dels avions és la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica, que es pot aplicar per a la reparació i substitució de components estructurals.
Investigació i desenvolupament de nous avions
Les tecnologies d'impressió 3D de metall ofereixen una gran ajuda per a la investigació i el desenvolupament de nous avions. Amb aquest mètode es poden produir ràpidament components prototípics amb formes geomètriques complicades i propietats lleugeres per a proves de rendiment i disseny d'optimització. A més d'escurçar el cicle de recerca i desenvolupament de nous avions, això redueix les despeses en aquestes àrees. Per millorar encara més el rendiment i l'adaptabilitat de l'aeronau, la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica, que es pot utilitzar per produir components únics per a avions nous, incloses ales deformables, sistemes de control adaptatiu, etc.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-for-mold-inserts.html