Ar metalo spausdinimo medžiagų stiprumas ir tvirtumas atitinka pramonės reikalavimus?

1. Didelis pakeitimas, kaip veikia medžiagos: pereinant nuo „tinkamo“ į „optimalų“
Metalinių 3D spausdinimo medžiagų stiprumas labai pagerėjo. Pavyzdžiui, selektyvaus lazerio lydymosi (SLM) proceso dalys, naudojant „IN718 Nickel -“, pagrįstą lydinio, kuris dažnai naudojamas aviacijos pramonėje, tempimo stipris yra iki 1200MPa, o išeigos stipris - 1050MPa. Tai yra geriau nei tradicinis liejimo procesas (tempimo stiprumas - apie 900MPa) ir netgi artimų melodijų lygio (tempimo stiprumas maždaug 1150MPa). Po 20 šilumos ciklo bandymų titano lydinio degimo kamera, kurią tam tikro tipo raketiniam varikliui buvo išspausdinta „Platinum Lite“, turi aukštą - temperatūros stiprumo sulaikymo greitį, kuris yra daug didesnis nei 85% norma, kurios reikalauja pramonė.
„Gradient“ šilumos apdorojimo technologija, kurią sugalvojo MIT, nustatė naują pramonės standartą, kai reikia, kad viskas būtų patvaresnė. Atidžiai kontroliuodama aušinimo greitį, ši technologija padidina 3D atspausdinimo, atspausdinto aukštai {- temperatūros lydinyje 927 laipsnio nuo 15J/cm² iki 28J/cm², smūgio stiprumo. Lūžio tvirtumas (KIC) siekia 65MPa · M ¹/², kuris patenkina orlaivio variklio turbinų peiliukų poreikius labai aukštai - temperatūros aplinkoje. Šis gebėjimas valdyti mikrostruktūrą leidžia 3D spausdinimo medžiagoms išlaikyti savo stiprumą, tuo pačiu prarandant tik 40% jų tvirtumo, palyginti su ankstesniais metodais.
Geresnė medžiagos duomenų bazė suteikia duomenų palaikymą, kad viskas būtų geriau. „Platinum Technology“ intelektualios proceso biblioteka surinko daugiau nei 2000 medžiagų parametrų rinkinių. Šie parametrai apima 12 įprastų pramoninių metalų, tokių kaip titano lydiniai, nikelis - pagrindu pagaminti lydiniai ir nerūdijantis plienas. Pakeitus lazerio galią (180–220 W), nuskaitymo greitį (800–1200 mm/s) ir sluoksnio storią (30–50 μm), galima tiksliai kontroliuoti tempimo stiprumą nuo 980 iki 1150MPa ir pailgėjimo nuo 12 iki 18%. Tai tenkina įvairių asortimentų poreikius, pradedant ortopediniais implantais ir baigiant kosmoso struktūriniais komponentais.
2. Proceso naujovės: Surasti būdą subalansuoti jėgą ir tvirtumą
Daugialypė - lazerio bendradarbiavimo nuskaitymo technologija išsprendžia nelygaus stiprumo problemą didelėse dalyse. „Leiming Laser's Lim“ - x400M įranga naudoja tris lazerio besiūlių sujungimo technologiją, kad daiktų stiprumas būtų 300 mm × 400 mm × 350 mm dydžio, esančio ± 3%. Ši technologija sujungia šešias dalis, kurias anksčiau reikėjo suvirinti ir sudėti į vieną visumą palydovo laikiklyje, kuris buvo pagamintas tam tikroje kosmoso įmonėje. Dėl to nuovargis pereina nuo įprastų 8000 ciklų iki 25000 ciklų.
Nepalaikoma spausdinimo technologija žymiai padidina suspenduotų konstrukcijų mechaninius efektyvumą, optimizuodama lydymosi baseino dinamiką. „Xi'an Ouzhong Technology“ kintamo energijos tankio nuskaitymo metodas padarė suspenduotas struktūras, kurių spausdinimo kampai buvo mažesni nei 45 laipsnių 20% stipresni. Šis metodas sujungia originalias 12 proceso skylių į 3 nuolatinius srauto kanalus vožtuvo bloke, pagamintame pagal povandeninę specialią įrangą. Tai sumažina tūrį 60%, o slėgio praradimas - 25%. Srauto kanalo sienos storis yra tikslus iki ± 0,05 mm.
Intelektualios stebėjimo sistema leido realiu laiku optimizuoti proceso parametrus. „XX Automobile“ naudoja AI - pagrindu pagamintą lydymosi baseino stebėjimo sistemą, kuri gali pakeisti lazerio intensyvumą ir nuskaitymo kelią skrendant. Tai sumažina poringumą nuo pramonės vidurkio 0,3% iki mažiau nei 0,05%. Technika pavertė topologiją - optimizuota struktūra 15% standesnė ir 25% lengvesnė spausdinant elektrinio variklio gaubtą. Tai išlaikė sunkų 2100 Niutono metrų sukimo momento bandymą.
3. Pramoninio scenarijaus patikrinimas: pereinant iš laboratorijos į gamybos liniją
Naudojimas aviacijos ir kosmoso srityje yra įtikinamiausias. Naudodama 3D spausdinimo technologiją, GE pagamino „Leap“ variklio degalų purkštuką, kuris sujungia 20 atskirų dalių į vieną įrenginį. Dėl to jis tampa 25% lengvesnis ir 15% efektyvesnis degalus. Bendras pristatytų daiktų skaičius viršijo 500 000. Po 1000 valandų bandymų ekstremalioje temperatūroje, Kinijos aviacijos pramonės korporacija (AECC) nustatė, kad 3D spausdintos turbinos kreipiamojo ašmenys buvo 18% geresni ir truko tris kartus ilgiau nei tradiciniai liejiniai.
Geresnių energijos ir energijos verslo medžiagų poreikis skatina mokslininkus visą laiką atlikti naujus atradimus. „Maxwell Medical“, „Xi'an“ intelektualioji gamybos įmonė, pagamino 3D - spausdintą fotoelektrinę įrangą titano lydinio srauto kanalo plokštelę, kuri tolygiai paskirsto aušinimo skystį per mikrometrą - lygio srauto kanalo dizainą. Tai išlaiko vienos kristalų krosnies temperatūrą ± 0,5 laipsnio ir taupo 12% energijos, palyginti su tradiciniais apdirbtais produktais. Naudojant branduolinių reaktorių aušinimo sistemas, buvo įrodyta, kad 3D spausdinto srauto kanalų šilumokaičiai yra 20% efektyvesni, kai perkeliama šiluma, naudojama 40% mažiau medžiagos ir jie praėjo 10 metų pagreitinto gyvenimo bandymo.
Medicininių implantų poreikis yra tiek biologiškai suderinamas, tiek mechaniškai pritaikomas, sukūrė naujas medžiagas. 3D - atspausdintas porėto titano lydinio tarpkūninio suliejimo įtaiso, pagaminto „Sino Power“, poringumas yra 70%, o elastinis modulis, kuris yra toks pat kaip žmogaus žievės kaulo (10–15GPa). Klinikinis atsakas rodo, kad kaulų vystymosi pagerėjimas 60%, palyginti su standartiniais implantais, praėjus trims mėnesiams po - operacijos. Bendradarbiavimo medžiagų struktūros funkcijos projektavimas pagerino penkis - 3D atspausdintų implantų išgyvenamumą nuo 85% iki 97%.