Amb la seva gran precisió, eficiència i rendiment, la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica ha aportat millores radicals al sector de la fabricació aeroespacial en la tecnologia aeroespacial que avança ràpidament. Particularment en l'ús d'aliatges de baixa densitat i alta resistència, aquesta tècnica redueix molt els costos de fabricació i els cicles de producció, a més d'augmentar la qualitat de fabricació de peces. Dos aliatges comuns d'alta resistència i baixa densitat, l'aliatge de titani i l'aliatge d'alumini, han demostrat un rendiment excel·lent en la impressió 3D de metall al sector aeroespacial.
Aliatge de titani 3-Rendiment d'impressió D
A causa de la seva gran resistència, baixa densitat i excel·lent resistència a la corrosió, els aliatges de titani són absolutament indispensables en el camp de la impressió 3D de metall. Els aliatges de titani tenen una aplicació especialment àmplia a la indústria aeroespacial. No només alleugen els avions, sinó que també conserven un rendiment constant en un entorn exigent. Mitjançant la tecnologia d'impressió 3D, es poden produir aliatges de titani per crear peces amb dissenys complexos i un rendiment excepcional, inclosos marcs, fulles per a motors d'aviació, etc., millorant així la fiabilitat i el rendiment de les aeronaus.
Entre les dues tècniques que s'utilitzen sovint en la tecnologia d'impressió de metalls 3D per a peces d'aliatge de titani es troben la fusió làser selectiva (SLM) i la fusió per feix d'electrons (EBM), depenent principalment de la tecnologia de fusió del llit de pols. Utilitzant raigs làser d'alta energia o raigs d'electrons, aquestes tecnologies superposen pols d'aliatge de titani per crear la forma de peça prevista. Les peces impreses tenen una gran precisió dimensional i una bona qualitat superficial gràcies al control exacte dels raigs làser o d'electrons així com a la distribució homogènia de la pols d'aliatge de titani; es poden utilitzar directament sense processament addicional.
A més de millorar la precisió de fabricació i la qualitat dels productes, la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani promou molt l'economia de materials. A partir de les dades del model tridimensional de les peces, pot gestionar amb precisió la quantitat de materials utilitzats, evitant així la pèrdua i el malbaratament de material durant el següent processament. A més, la impressió en 3D d'aliatges de titani és bastant bona per manejar components corbats complexos. L'acumulació capa per capa permet construir fàcilment articles amb corbes, formes o cavitats intricades sense requerir tècniques laborioses de tall i processament.
A part de les fulles i els marcs del motor, la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani s'aplica àmpliament a la indústria aeroespacial per produir peces importants de naus espacials, inclosos els trens d'aterratge i les connexions. Aquestes peces requereixen una baixa densitat i una gran resistència, així com una bona resistència a la fatiga i la corrosió. Aquestes necessitats es poden satisfer i el rendiment i la fiabilitat de la nau espacial es poden millorar amb la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani.
Rendiment d'impressió tridimensional d'aliatge d'alumini
A causa del seu pes lleuger, gran resistència i conductivitat tèrmica decent, l'aliatge d'alumini també es prefereix en el camp de la impressió 3D de metall. La tecnologia d'impressió 3D d'aliatge d'alumini s'aplica àmpliament als sectors de l'aeroespacial i de l'automoció per produir peces lleugeres, com ara radiadors, suports de motor, etc. Mitjançant un disseny intel·ligent, els enginyers poden generar components lleugers i robustos, millorant així l'economia de combustible i el rendiment del producte. .
La tecnologia de fusió làser (SLM) especialment selectiva, la tecnologia de fusió de llit de pols ajuda també a millorar la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge d'alumini. Sota l'operació d'un raig làser, la pols d'aliatge d'alumini fos i solidificat capa per capa es forma peces de gran precisió i qualitat superficial. A més de reduir considerablement els costos de fabricació i els cicles de producció, la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge d'alumini millora la precisió i la qualitat de fabricació dels articles.
La fabricació de formes complexes requereix especialment tecnologies d'impressió 3D d'aliatge d'alumini. En el sector aeroespacial, per exemple, les pells d'avions, els marcs de truss llargs, els panells de paret i altres peces es fabriquen àmpliament amb aliatges d'alumini. Aquestes peces exigeixen no només una baixa densitat i una gran resistència, sinó també una formabilitat excepcional i una resistència a la corrosió. Aquestes necessitats es poden satisfer i augmentar l'eficiència de fabricació i la qualitat de les peces mitjançant l'ús de la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge d'alumini.
A més, la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge d'alumini és apta per fabricar aliatges de rendiment únics amb resistència a altes temperatures, gran resistència i gran tenacitat. Per exemple, els components principals del mecanisme de desplegament flexible de l'ala solar del mòdul experimental d'investigació del cel i els adaptadors de diversos armaris experimentals s'han utilitzat eficaçment amb el nou compost de matriu d'alumini desenvolupat per l'Institut de Metalls de l'Acadèmia Xinesa de Ciències. Aquests aliatges de rendiment únics poden satisfer els requisits particulars dels materials d'alt rendiment en el sector aeroespacial mitjançant una baixa densitat i una alta resistència, així com mitjançant una forta resistència al desgast, un bon rendiment d'amortiment i una resistència a la fatiga.
Beneficis dels aliatges de baixa densitat i alta resistència per a usos aeronàutics
L'ús de metalls de baixa densitat i alta resistència a l'aeronàutica no només augmenta la qualitat de fabricació, sinó que també ofereix diversos avantatges. En primer lloc, aquests aliatges poden alleugerir dràsticament avions, augmentar el rendiment del vol i l'economia de combustible. Per exemple, els components produïts són més lleugers, ja que les densitats de l'aliatge de titani i l'aliatge d'alumini són molt inferiors a les dels materials metàl·lics convencionals com l'acer inoxidable.
En segon lloc, els aliatges de baixa densitat d'alta resistència poden mantenir un rendiment constant en condicions exigents i mostrar una bona resistència a la corrosió i resistència a la fatiga. Per a la fabricació de components que funcionen en un entorn corrosiu, els aliatges de titani, per exemple, tenen una gran resistència als mitjans corrosius, com ara àcids i àlcalis. La bona conformabilitat i la resistència a la corrosió de l'aliatge d'alumini fan que sigui adequat per a la producció de components de forma complicada.
A més, milloren l'ús dels recursos i l'eficiència de fabricació són les tecnologies d'impressió 3D d'aliatges de baixa densitat i alta resistència. Els residus i les pèrdues de material durant el processament posterior s'han reduït mitjançant un control exacte del consum de material utilitzant una tècnica de fabricació d'acumulació capa per capa. Simultàniament, la tecnologia d'impressió 3D pot crear ràpidament peces amb formes complexes, reduir els cicles de fabricació i reduir els costos de producció.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printed-prototype-of-lightweight-rocket.html