Com aconseguir un modelat integrat de peces de canonades mitjançant la impressió 3D metàl·lica?

一, el principi tècnic és construir coses digitalment de pols a canonades.
Per fer un objecte sòlid en tres dimensions, la impressió 3D de metall utilitza bigues energètiques altes- (làser o feix d’electrons) per fondre la pols de metall i apilar -la les unes sobre les altres. Per exemple, els passos principals del procés selectiu de fusió làser (SLM) són
Modelització i tall 3D: importeu el model CAD de les peces de canonades al programari de tall. A continuació, creeu dades de gruix de capa que oscil·lin entre 0,02 i 0,1 mm i planifiqueu el camí per a la exploració làser.
Recobriment de pols i fusió làser: la màquina de recobriment de pols es propaga uniformement la pols de metall sobre el banc de treball mentre està protegida per gas inert. El feix làser energètic High - fonta selectivament la pols al llarg de la ruta per crear una secció única - Layer -.
Capa per capa de capa i disseny per al suport: el banc de treball baixa en capes, repetint el procés de fixació de pols i fonent -lo. Si afegiu estructures de suport solubles, crea les peces en suspensió, cosa que condueix a la creació de components de canonades senceres.
Aquesta tècnica pot gestionar materials com acer inoxidable, aliatges de titani, aliatges basats en níquel - i d’altres, i pot satisfer les necessitats de diverses circumstàncies de treball per a la resistència a la corrosió, la resistència a la temperatura i la força. Per exemple, Cangzhou Longtaidii Pipeline Technology Co., Ltd. utilitza la tecnologia de soldadura d’impressió 3D per fondre el níquel de 3 mm de gruix - basat en l’interior de les canonades d’acer de carboni. Això fa que les canonades compostes bimetàliques puguin gestionar una alta pressió i corrosió, que s’utilitzen en l’extracció de petroli i gas.
2, Benefici principal: aconseguir els quatre problemes principals amb l’artesania convencional
1. Greates geomètriques de llibertat: construcció exacta de formes complicades
La disponibilitat d’eines i el disseny de motlles limiten els mètodes tradicionals, cosa que fa que sigui difícil fer canonades complicades amb corbes nítides en diferents angles, espirals espacials i seccions creuades - que no són rectes. A més, la impressió 3D de metall pot fer:
Dissenyant canals de flux conformal: per exemple, una empresa de les parts impreses de Nanjing per a reactors químics que tenien canals de refrigeració en espiral integrats. Aquests canals van millorar la transmissió de calor en un 40% i van evitar que la temperatura canviés de més de ± 2 graus.
En conjunt: en el passat, havíeu de soldar juntes diferents peces d’un sistema de canonades. Ara, podeu imprimir tot. Un fabricant d'equips mèdics ha combinat 12 parts separades en una mitjançant la impressió 3D de xips microfluídics. Això ha reduït les fuites en un 90% i ha reduït el temps que es necessita per ajuntar les coses de 8 a 1 hora.
Estructura lleugera: una estructura de gelosia feta amb optimització de topologia, cosa que la fa més lleugera sense perdre força. El gasoducte Aeroespace Titanium Aliatge té un interlai buit que es va fer amb impressió 3D. Això fa que sigui un 35% més lleuger que els forjaments estàndard.
2. Eficiència de producció: el temps que triga a canviar de setmanes a dies ràpidament
La forma tradicional de fer canonades implica cinc passos: "Disseny de muntatge de colada/forja de desenvolupament de motlles". Aquest procediment pot trigar fins a quatre a sis setmanes. I la impressió 3D metall accelera molt el procés de lliurament mitjançant un bucle de tres - de pas de "Model Digital Model Post - Processament":
Iteració ràpida: un determinat fabricant de peces de cotxe va utilitzar impressió 3D per fer col·lectius d’escapament i van acabar cinc rondes d’optimització de disseny en tres dies. Aquesta pressió d’escapament va reduir un 18% i va augmentar la potència un 8%.
Economia petita per lots: si necessiteu menys de 500 canonades personalitzades a l'any, la impressió 3D costa un 40% menys per peça que els mètodes tradicionals i no heu de pagar els motlles.
Producció a la demanda: mitjançant la impressió 3D, una central nuclear fa canonades de refrigeració d’emergència al lloc -. Aquest procés només triga 72 hores des del disseny fins a la instal·lació, que és un 90% més ràpid que el període de contractació habitual.
3. Tarifa d’ús del material: des de “Reduir els residus de materials” fins a “a prop de formació de Nett”
La taxa d’ús de materials de mecanitzat típics sol ser inferior al 45%, mentre que la fabricació “additiva” és com es fa la impressió 3D:
Control correcte de pols: la inexactitud en el gruix de la capa de pols pot ser inferior a 0,05 mm amb tecnologia SLM i la taxa d’ús del material pot superar el 85%. En comparació amb els mètodes de forja típics, les canonades d'acer inoxidable realitzades per una determinada empresa utilitzen un 62% menys de matèries primeres.
Utilitzant material de gradient: utilitzant nombrosos broquets per imprimir junts, podeu canviar les qualitats del material a la mateixa part. La cambra de combustió del motor d'aviació específica està feta d'un níquel - basat en aliatge i construcció composta de ceràmica. Això fa que 200 graus sigui més resistent a les temperatures altes.
RE establint Barekamp: Unmelt - La pols lligada pot ser donacions de la ciutat i tornar a utilitzar. Un sistema de gestió de pols de bucle tancat - ha ajudat una empresa a reduir la seva taxa de residus de material a menys del 5%.
4. Fiabilitat de la qualitat: des del control de les coses basades en l’experiència fins a l’ús de dades
El procés d’impressió 3D pot estar atent a factors importants en temps real per assegurar -se que la qualitat es manté igual:
Veure la piscina fos: les càmeres de velocitat altes - i els sensors infrarojos capten dades a la temperatura i la mida de la piscina fos en temps real. La potència làser i la velocitat d’escaneig s’ajusten automàticament. L’empresa que imprimeix les peces de canonades manté la porositat en un 0,1%, que és la norma per a les parts de grau d’aviació.
Detecció en línia: mòdul de detecció de defectes ultrasons integrat que pot trobar defectes dins de l'objecte mentre s'imprimeix. Aquest mètode ha ajudat a un determinat gasoducte a augmentar la seva taxa de qualificació de proves destructives no {{1} del 92% al 99,5%.
Dades següents: cada producte obté la seva pròpia targeta d'identificació digital que fa un seguiment de totes les dades del procés, inclosos el lot de pols, els paràmetres d'impressió i les tecnologies de processament de publicacions -. Això compleix els alts estàndards de certificació com ISO 13485.
3, Cas d’ús: pràctiques pertorbadores en molts camps
1. El sector energètic: la revolució lleugera de les canonades de pressió -
Les canonades compostes bimetàliques realitzades amb impressió 3D poden suportar molta pressió - fins a 140mpa-30% més que les canonades d’acer regulars. El disseny de l'estructura buida també redueix el pes en un 40% i la càrrega a les plataformes de perforació. Després d’utilitzar -se en un determinat camp d’oli fora del mar, la producció diària d’un sol pou va augmentar un 15%i els costos de córrer i mantenir -lo van baixar un 22%.
2. La indústria química fa que les canonades siguin resistents a la corrosió a la comanda.
La impressió 3D pot fer canonades HASTELLOY C-276 que poden manejar àcids i bases fortes. Aquestes canonades són 100 vegades més resistents a la corrosió d’ions de clorur que l’acer inoxidable de 316L. Aquest mètode ha ajudat una determinada empresa química a allargar la vida del pipeline de suport del reactor de 3 a 15 anys, reduint el nombre de vegades que cal tancar i mantenir un 80%.
3. En l’àmbit mèdic, fer canonades personalitzades amb mesures exactes
Es pot fer el stent vascular de titani impresos 3D - per adaptar -se a les dades CT del pacient, amb un error de diàmetre interior de no més de 0,05 mm. Això soluciona el problema de "desajust de mida" que inclou stents habituals. Una instància clínica va demostrar que els stents personalitzats tenien una taxa de restenosi inferior al 67% que els stents regulars. El percentatge de supervivència d’un any també va ascendir al 98%.