1, Streszczenie problemów z trwałością druku 3D w metalu
W przemyśle lotniczym bezpieczeństwo i niezawodność statków powietrznych bezpośrednio determinują żywotność podzespołów. Ekstremalne warunki środowiskowe, w tym temperatura, ciśnienie, wibracje i korozja, mogą powodować konieczność przeprowadzenia wymagających testów trwałości metalowych elementów drukowanych w 3D. Najczęściej trudności te wynikają z następujących przyczyn:
Dopasowanie wydajności i dobór materiałów: Części lotnicze muszą być odporne na nieprzyjazne warunki pracy, w tym wysoką temperaturę, wysokie ciśnienie, szybki przepływ powietrza itp. Chociaż technologia druku 3D z metalu umożliwia drukowanie z kilku materiałów metalowych, wybór odpowiednich materiałów i zagwarantowanie, że ich działanie spełnia wymagania projektowe, stanowi trudny problem techniczny.
Na mikrostrukturę i wydajność komponentów w druku 3D metalu duży wpływ mają parametry procesu, w tym moc lasera, prędkość skanowania, grubość warstwy itp. Niewielkie błędy procesu mogą drastycznie skrócić żywotność komponentów.
Metalowe produkty drukowane 3D są zwykle wymagane do-operacji przetwarzania końcowego, w tym obróbki cieplnej, obróbki skrawaniem i powlekania w celu zwiększenia ich trwałości i wydajności. Te procedury-przetwarzania końcowego mogą jednak również powodować nowe wady lub skracać żywotność komponentu.
Komponenty lotnicze są czasami poddawane zmiennym obciążeniom podczas-długiego okresu użytkowania, co może powodować uszkodzenia zmęczeniowe w wyniku pękania. Na trwałość zmęczeniową metalowych obiektów drukowanych w 3D duży wpływ może mieć ich mikrostruktura i rozkład uszkodzeń.
2, Szczegółowe badanie zagadnień trwałości metalowych obiektów drukowanych w 3D
Komponenty lotnicze muszą spełniać rygorystyczne kryteria stabilności termicznej, odporności na korozję, wytrzymałości i innych właściwości materiałów, a także być w stanie tolerować nieprzyjazne otoczenie, takie jak wysoka temperatura, wysokie ciśnienie i korozja.
Chociaż technologia druku 3D metalu umożliwia drukowanie kilku-materiałów metalowych o wysokiej wydajności, problemem, który należy rozwiązać, jest zapewnienie, że materiały te zachowają swoje oryginalne właściwości podczas procesu drukowania.
Przy wyborze materiałów należy również wziąć pod uwagę zgodność procesu drukowania, aby zagwarantować stabilność procesu drukowania i jakość komponentów.
Proces drukowania i kontrola jakości: Parametry procesu drukowania 3D z metalu w znacznym stopniu wpływają na mikrostrukturę i właściwości komponentów. Na przykład zmiany mocy lasera i prędkości skanowania mogą powodować wady wewnątrz elementu, takie jak pory i pęknięcia.
Inne elementy procesu drukowania, takie jak gradient temperatury i rozkład naprężeń, mogą potencjalnie wpływać na trwałość komponentów.
Rygorystyczne kryteria i procedury testowania pomagają zagwarantować, że jakość drukowanych komponentów spełnia kryteria projektowe w zakresie kontroli jakości.
Obróbka powierzchniowa po terapii:
Zwykle wymagające technik-obróbki końcowej, w tym obróbki cieplnej, obróbki skrawaniem i powlekania w celu zwiększenia ich trwałości i wydajności, metalowe komponenty drukowane w 3D
Te procedury-przetwarzania końcowego mogą jednak również powodować nowe wady lub skracać żywotność komponentów. Na przykład naprężenia termiczne powstające podczas procesu obróbki cieplnej mogą powodować deformację lub pękanie komponentów; Podczas procesu powlekania może powstać porowatość lub łuszczenie się.
Dlatego konieczne jest maksymalne wykorzystanie technologii-obróbki końcowej, aby zmniejszyć jej wpływ na trwałość komponentów.
Komponenty lotnicze są czasami poddawane zmiennym obciążeniom podczas-długiego okresu użytkowania, co może powodować uszkodzenia zmęczeniowe w wyniku pękania.
Na trwałość zmęczeniową metalowych elementów drukowanych w 3D duży wpływ może mieć ich mikrostruktura i rozkład uszkodzeń. Na przykład wady, takie jak dziury i pęknięcia, mogą zapoczątkować pęknięcia zmęczeniowe.
Aby ocenić ich trwałość w przydatnych zastosowaniach, niezbędne jest dokładne zbadanie zachowania zmęczeniowego metalowych elementów drukowanych w 3D.
3, Potencjalne odpowiedzi i przyszłe kierunki
Rozwiązania problemów trwałości druku 3D z metalu w przemyśle lotniczym można znaleźć w następujących obszarach:
Uprość wybór materiałów i dopasuj wydajność.
Bardzo szczegółowo badaj materiały i twórz-wysokiej jakości materiały metalowe odpowiednie dla sektora lotniczego.
Utwórz bazę danych materiałów, aby zapewnić spójne kryteria wyboru materiałów do druku 3D z metalu.
Kontroluj parametry procesu drukowania, aby zagwarantować, że materiały zachowają swoje oryginalne właściwości podczas procesu drukowania.
Zaawansowana technologia druku i kontrola jakości poprzez optymalne ustawienia procesu drukowania, aby ograniczyć występowanie wad, w tym porów i pęknięć.
Korzystaj z-testów rentgenowskich, ultradźwiękowych itp. zaawansowanych technologii wykrywania, aby sprawdzać jakość wyrobów drukowanych.
Stwórz rygorystyczny mechanizm kontroli jakości, aby zagwarantować, że jakość drukowanych komponentów spełnia kryteria projektowe.
Ulepszaj metody obróbki powierzchni i-obróbki końcowej.
Badaj i twórz metody-obróbki końcowej odpowiednie dla metalowych komponentów drukowanych w 3D, aby zminimalizować wpływ na żywotność komponentów.
Uprość nakładanie powłoki, aby zwiększyć trwałość i przyczepność powłoki.
Kompleksowe badanie zmęczenia i pękania:
Zbadaj zachowanie zmęczeniowe metalowych komponentów drukowanych w 3D i oceń ich wytrzymałość w przydatnych kontekstach.
Utwórz model przewidywania trwałości zmęczeniowej, aby zapewnić podstawy naukowe dotyczące projektowania i użytkowania komponentów.
Wzmocnij badania i wynalazczość technologii druku 3D w metalu oraz zachęcaj do jej szerokiego zastosowania w przemyśle lotniczym, wspierając w ten sposób innowacje technologiczne i modernizację przemysłową.
Stworzenie systemu współpracy badawczej uczelni branżowych w celu przyspieszenia dogłębnej integracji modernizacji przemysłowej i innowacji technologicznych.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-drukowanie/turbo-wlot-rura-z-additive-manufacturing.html