1 Dificultats tècniques amb la impressió 3D de metall a l'aeroespacial
Elecció de contingut i millora del rendiment
Els estàndards de rendiment dels materials extremadament alts en el sector aeroespacial requereixen materials amb gran resistència, alta tenacitat, gran resistència a la temperatura, resistència a la corrosió i altres propietats. Però en el procés d'impressió 3D de metall, diversos elements poden influir en la microestructura i les característiques dels materials, per la qual cosa és difícil obtenir les qualitats dels materials desitjats. Els paràmetres d'impressió i els processos de postprocessament es troben entre aquests elements. Així, una dificultat principal a la qual s'enfronta la impressió 3D de metalls en el sector aeroespacial és seleccionar materials metàl·lics adequats i maximitzar el seu rendiment.
Qualitat de superfície i precisió d'impressió
L'exactitud dimensional extrema i els estàndards de qualitat de la superfície per als components aeroespacials fan que qualsevol petit error pot provocar una fallada dels components. Però en el curs de la impressió 3D metàl·lica, diverses variables, com ara la mida de les partícules de pols, la densitat d'energia del làser, la velocitat d'escaneig, etc., fan que la qualitat i la precisió de la superfície de les peces impreses sovint no compleixin els estàndards de la indústria aeroespacial.
Cost i eficiència en la impressió
Tot i que la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica ofereix una gran adaptabilitat i poder de personalització, la seva eficiència d'impressió és una mica baixa i el seu cost és força elevat. La quantitat de producció de components a la indústria aeronàutica de vegades està limitada. Un dels principals obstacles a què s'enfronta la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica és com augmentar l'eficiència d'impressió i reduir els costos alhora que garanteix la qualitat.
Després del processament i control de qualitat
Sovint, per millorar el rendiment i la qualitat dels components després de la impressió 3D de metall, és un conjunt d'operacions de postprocessament que inclouen tractament tèrmic, tractament de superfícies, etc. Mentrestant, aquests mètodes de postprocessament poden consumir temps i ser difícils i poden comprometre el rendiment dels components. Per tant, una altra dificultat que té la impressió 3D de metall a la indústria aeroespacial és com maximitzar les tecnologies de postprocessament i gestionar-ne la qualitat.
2 Impressió 3D de metall a la indústria aeroespacial: la solució
Estudis de materials i millora del rendiment
El desenvolupament de nous materials metàl·lics i l'optimització de la seva composició i microestructura ajuda a resoldre les dificultats de selecció de materials i optimització del rendiment, millorant així el rendiment. Paral·lelament a això, una investigació exhaustiva sobre el comportament del material durant les operacions d'impressió en 3D de metall, que inclou la fusió, la solidificació, la transició de fase i l'efecte dels paràmetres d'impressió sobre les propietats del material, permet optimitzar encara més el procés d'impressió per millorar el rendiment del material.
Control dels paràmetres d'impressió i precisió
Mitjançant paràmetres d'impressió òptims, com ara la potència del làser, la velocitat d'escaneig, el gruix de la capa i l'adopció de noves estratègies d'escaneig i algorismes de compensació, els errors es poden minimitzar millorant així la precisió d'impressió i la qualitat de la superfície. A més, es poden aplicar eines de mesura i tècniques de detecció d'alta precisió per supervisar i controlar contínuament els components impresos en temps real, garantint així que la qualitat de la superfície i la precisió d'impressió compleixin els estàndards de la indústria aeronàutica.
Augmenta la producció d'impressions i redueix les despeses.
Els equips d'impressió eficaços que inclouen nombrosos capçals i broquets làser també poden ajudar a maximitzar les rutes d'impressió i les característiques del gruix de la capa, millorant així l'eficiència d'impressió i reduint els costos. Mentrestant, les despeses de material es poden reduir mitjançant la creació de nous materials d'impressió i mètodes de reciclatge de pols. A més, s'utilitzen tècniques de fabricació automatitzades i intel·ligents per augmentar l'eficiència de la producció i estalviar costos laborals.
Controlar la qualitat i les tecnologies de postprocessament per maximitzar
Es poden desenvolupar noves tecnologies i equips de postprocessament, com ara tecnologies de tractament de superfícies com el revestiment làser i la implantació d'ions, així com tècniques avançades d'assaig no destructiu i mètodes de control de qualitat, com ara proves de raigs X i proves d'ultrasons, per inspeccionar i controlar completament la qualitat dels impresos. materials, abordant així els reptes de les tecnologies de postprocessament i el control de qualitat. A més, s'hauria d'establir un sistema de control de qualitat exhaustiu i un sistema de traçabilitat per garantir la fiabilitat i la qualitat del material imprès.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-in-the-racing-car-industry.html