Una visió general de la tecnologia d'impressió 3D de metall
La impressió 3D metàl·lica, de vegades anomenada fabricació additiva metàl·lica, és una tècnica mitjançant la qual es creen coses tridimensionals per capa per capa posant pols o filferros metàl·lics. La impressió 3D metàl·lica difereix de les tècniques convencionals de producció de materials subtractius o equivalents, ja que pot "imprimir" amb precisió els materials metàl·lics en la forma desitjada depenent dels models informàtics en comptes d'utilitzar motlles. A part d'augmentar significativament la precisió dels components, aquesta tècnica de fabricació "des de zero" ofereix als dissenyadors una flexibilitat de disseny inèdita fins ara.
Aplicacions d'impressió 3D de metall en la fabricació ràpida de prototips aeroespacials
El prototipat ràpid és absolutament essencial a la indústria aeroespacial per a l'avaluació del rendiment, la validació del concepte de disseny i l'optimització estructural. A causa de la seva gran eficiència, adaptabilitat i precisió, la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica s'ha convertit en força popular en aquesta indústria.
Fabricació prototípica de construccions complexes
Els components aeroespacials presenten sovint formes geomètriques complexes i estructures interiors, com ara pales de motor, discos de turbina, cambres de combustió, etc. Tot i que la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica pot coincidir fàcilment amb els criteris de disseny d'aquestes complicades construccions, les tècniques tradicionals de prototipatge són difícils de complir. Mitjançant l'apilament de pols metàl·liques capa per capa mitjançant models CAD exactes, les impressores 3D metàl·liques proporcionen als dissenyadors eines de validació senzilles i prototips gairebé exactes del producte final.
Optimització i avaluació del rendiment
Les fases clau en el procés de desenvolupament de productes en el sector aeroespacial inclouen l'optimització de components i l'avaluació del rendiment. Es poden crear prototips per a proves i anàlisis mitjançant la impressió 3D de metall utilitzant molts materials, construccions i mides. Per exemple, es poden crear prototips amb diferents forces i pesos per avaluar la seva influència en el rendiment de l'avió variant els paràmetres d'impressió i l'elecció del material. A més, produir prototips amb estructures intricades com canals de refrigeració interns i estructures poroses per maximitzar el seu rendiment de dissipació de calor i capacitat de càrrega és la tecnologia d'impressió 3D de metall.
Reduir el cicle de desenvolupament del producte
Tot i que la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica pot tallar molt el cicle de desenvolupament del producte, les tècniques tradicionals de prototipatge poden requerir un gran temps i un compromís financer. El prototipat ràpid ajuda els dissenyadors a detectar els problemes des del principi i a implementar canvis, de manera que accelera els processos d'iteració i optimització del producte. A més, amb la impressió 3D de metall és possible la fabricació de prova a petita escala, que ofereix un suport tècnic constant per a la producció a granel més endavant.
Beneficis de la impressió 3D de metall per a la producció de prototips ràpids aeroespacials
En la creació ràpida de prototips de l'aeroespacial, la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica ha mostrat diversos beneficis relacionats principalment amb els següents:
Competència
Es poden produir ràpidament prototips d'estructures intricades mitjançant la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica, de manera que es redueix dràsticament el cicle de desenvolupament del producte. La tecnologia d'impressió 3D metàl·lica estalvia temps i despeses ja que no requereix motlles i processaments sofisticats a diferència de les tècniques de prototipatge convencionals.
llibertat
La tecnologia d'impressió 3D de metall ofereix als dissenyadors una flexibilitat de disseny inèdita fins ara. Mitjançant models CAD exactes, els dissenyadors poden canviar i adaptar fàcilment el disseny del prototip per satisfer diversos requisits i situacions. En el prototipat ràpid en el sector aeroespacial, la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica és més beneficiosa per la seva adaptabilitat.
Fiabilitat
Amb una precisió fins i tot al nivell del micròmetre, la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica pot generar prototips d'alta precisió. En el prototipat ràpid en el sector aeroespacial, aquesta precisió garanteix la coherència entre el prototip i el producte final, augmentant així la fiabilitat de les tecnologies d'impressió 3D de metall.
Materials diferents
Els aliatges de titani, els aliatges d'alumini, els aliatges d'alta temperatura basats en níquel, etc. són només alguns dels materials metàl·lics que la tecnologia d'impressió 3D de metall pot utilitzar. Les excel·lents qualitats mecàniques i la resistència a la corrosió d'aquests materials ajudaran a satisfer les altes necessitats de components de la indústria aeroespacial.
Patrons de desenvolupament futur
La tecnologia d'impressió 3D de metall mostrarà més possibilitats de prototipatge ràpid a la indústria aeroespacial amb el desenvolupament continu de la tecnologia i l'extensió d'aplicacions. Per satisfer la demanda d'alt rendiment, gran fiabilitat i alta eficiència en el sector aeroespacial, la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica se centrarà més a optimitzar les propietats del material i augmentar la velocitat d'impressió en el futur. Per aconseguir un procés de prototipat ràpid més intel·ligent i automatitzat alhora, la tecnologia d'impressió 3D de metall també s'acoblarà amb altres tecnologies avançades, com ara la intel·ligència artificial i l'Internet de les coses.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/inconel-718-slm-3d-printing-turbine-blade.html