Ar „Metal 3D“ spausdinimas gali pasiekti lengvų dalių liejinių pramonėje?

1. Didelis žingsnis į priekį technologijos srityje: pereinant nuo „atimties gamybos“ iki „Additive Minore“
Tradicinių liejimo procesų projektavimo laisvę riboja veiksniai, tokie kaip atsiskyrimo paviršiai ir kampai. Štai kodėl dalių struktūros dažnai turi „tvirtą“ aspektą. Pavyzdžiui, automobilio variklio cilindro blokas turi turėti storesnes sienas, kad jis būtų stipresnis, tačiau tai taip pat daro jį sunkesnį. Metalo 3D spausdinimo technologija gali gaminti daiktus su sudėtingomis vidinėmis konstrukcijomis, tirpstant metalinių miltelių sluoksnį pagal sluoksnį. Tai vadinama „ant - paklausos formavimo“.
Topologijos optimizavimo dizainas:Metalo 3D spausdinimasNaudodama modeliavimo programinę įrangą, kad parodytų, kaip dalys judės, gali padaryti tokias lengvas struktūras kaip korio ir gardelės dizainas. Pavyzdžiui, įmonė padarė aukštą - entropijos lydinį 3D spausdinimui, kuris yra 200% atsparesnis oksidacijai nei standartinis nikelis -, pagrįstas 600 laipsnių aukštoje temperatūroje. Topologijos optimizavimas padarė lėktuvo variklio turbinos ašmenis 30% lengvesnių ir 15% stipresnių tuo pačiu metu.
Biomimetiniai struktūriniai pritaikymai: Lengvas dizainas pagrįstas natūraliomis konstrukcijomis, tokiomis kaip kaulai ir koriai. Tam tikra tyrimų komanda sukūrė bioninio kelio sąnario modulį, kuriame naudojama 0,12 mm titano lydinio tinklo struktūra. „Deepseee“ algoritmas optimizuoja streso pasiskirstymą realiu laiku, o tai padvigubina gyvenimo trukmę, palyginti su tradicinėmis CNC apdirbtomis dalimis ir sumažina svorį 60%.
Vidinių kanalų integracija: Metalo 3D spausdinimas leidžia tiesiogiai sukurti sudėtingas struktūras, tokias kaip tepimo kanalai ir konforminiai aušinimo kanalai. Tam tikra automobilių įmonė naudoja 3D spausdintas smėlio formas, kad būtų galima gaminti komercinių kortelių vandens prototipus - aušinamus variklio korpusus. Vidinis spiralinio srauto kanalo dizainas padidino šilumos išsklaidymo efektyvumą 40%. Svoris sumažėjo nuo 12 kg iki 8 kg, o tai yra 33% sumažėjimas.
2. Kada juo naudotis: nuo brangių įrankių iki dalykų, kuriuos žmonėms reikia išgyventi
Mažasis metalo 3D spausdinimo svoris išplito daugelyje pramonės šakų, o jo naudojimas auga nuo aukšto - galutinių laukų, tokių kaip aviacijos ir kosmoso gamyba ir automobilių gamyba, iki vartotojams skirtos elektronikos, medicininių prietaisų ir kitų kasdienio gyvenimo aspektų.
Aviacija: Kiekvienas kilogramas mažesnis svoris lėktuve kiekvienais metais gali sutaupyti dešimtis tūkstančių juanių degalų išlaidų. Įdėjęs 3D spausdintas saugos diržų sagtis su korio laiko tarpsniais, konkreti įmonė pagamino 5 kg lengvesnį lėktuvą ir sutaupė daugiau nei 10 000 juanių per metus dėl degalų išlaidų. Be to, dėl lengvo dizaino orlaivis tapo nuo 8% iki 12% lengvesnis, naudojant 3D spausdinimą, kad būtų galima pagaminti titano lydinio variklio laikiklius, aliuminio lydinio salono kabinos durų vyriai ir kitos dalys.
Transporto priemonės, kuriose naudojama nauja energija: Važiavimo diapazonas tiesiogiai veikia gaminant pagrindines dalis, tokias kaip akumuliatorių pakuotės ir variklio korpusai, lengvesni. Konkrečios naujos energijos transporto priemonių įmonė pradėjo naudoti 3D - spausdintas smėlio formas, kad būtų pagamintos komercinių kortelių vandens prototipai - aušinti variklio korpusai. Tai sumažina gamybos laiką nuo 60 dienų iki 10 dienų, o kainos daugiau nei 80%. Tuo pačiu metu optimizavus vidinio srauto kanalą, variklio temperatūra sumažino 15 laipsnių temperatūrą ir padidino vairavimo diapazoną 5%.
Sveikatos priežiūros įtaisai: Suasmeninti implantai turi rasti pusiausvyrą tarp biologiškai suderinamo ir šviesos. Medicinos įmonėje naudojama 3D spausdinimas, kad būtų galima gaminti titano lydinio klubo sąnarius. Grotelių struktūros konstrukcija sumažina svorį nuo įprasto 200 g iki 120 g ir išlaiko poringumą nuo 60% iki 80%. Tai padeda kaulų ląstelėms augti ir sumažina paciento atsigavimo laiką po operacijos 30%.
3. Normalus atvejis: naudingas kelias iš laboratorijos į gamyklą
Keisdami kalimą, skirtą liejimui į automobilių važiuoklės laikiklius
Kiškio kalimo technologija yra plačiai naudojama tradiciniams automobilių važiuoklių laikikliams gaminti, tačiau jose yra tik apie 40% medžiagos ir juos reikia daug kartų apdoroti. Bendrovė naudojo 3D spausdinimo technologiją ir topologijos optimizavimo dizainą, kad iš kaliojo geležies išeitų QT800-5 laikiklis. Dėl to jis tapo 40% lengvesnis - nuo 15 kg iki 9 kg, tuo pačiu vis dar stiprus. Bencho kelio bandymai parodė, kad šis laikiklis veikia. Kai jis buvo naudojamas pakeisti standartines suklastotas plienines dalis, vienos transporto priemonės svoris sumažėjo 27,4 kg, o medžiagų kaina sumažėjo 174,8 juanių.
Formos ašmenų sinergija ant orlaivio variklio
Variklio ašmenys lėktuvams turi sugebėti valdyti aukštą temperatūrą, aukštą slėgį ir aukštą - dažnio vibraciją. Sunku reguliuoti grūdų tobulinimo ir našumo vienodumą tipiniais liejimo būdais. Viena įmonė naudoja SLM technologiją, kad peiliukai būtų iš nikelio - pagrįsti lydiniai. Nurodydamas grūdų susidarymo kryptį naudojant kryptinės energijos nusėdimo techniką, stiprumas nuo nuovargio padidėja 25%. Aptarnavimo laikas taip pat yra tris kartus ilgesnis nei tipiškų peiliukų, o darbinės temperatūra sumažėja 50 laipsnių Celsijaus konstrukcijoje, kai kaupia vidinius aušinimo kanalus.
Humanoidinių robotų jungčių „miniatiūrizacijos proveržis“
Humanoidiniams robotams reikalingi labai lengvi ir labai tikslūs sąnariai. Bendrovė pademonstravo pirmąjį pasaulyje metalinį 3D spausdintą optinį pagrindu pagamintą šešių ašių jėgos jutiklį, kuriame yra pirštų galiukų jutiklis, kuris yra tik 8,5 mm pločio ir 7 mm storio. Derinant vidinę grotelių struktūrą su grandine, ji užtikrina, kad signalai yra siunčiami patikimai ir sumažina svorį iki trečdalio to, ką daro tipiškos sistemos. Jis buvo sėkmingai panaudotas, kad būtų pajusta jėga ant roboto pirštų galiukų.