1: Metallien 3D-tulostusmateriaalien nykyinen kehitys
korkean lämpötilan metalliseos
Korkean lämmönkestävyyden, lujuuden ja virumiskestävyyden ansiosta korkean lämpötilan metalliseokset ovat välttämättömiä komponentteja ilmailualalla. Korkean lämpötilan metalliseosten tulostusprosessia on parannettu paljon viime vuosina metallien 3D-tulostustekniikan kehittyessä jatkuvasti. Esimerkiksi NASAn yhdessä Elementum 3D:n kanssa kehittämän uuden nikkelikobolttikromioksididispersiovahvisteisen (ODS) korkean lämpötilan metalliseoksen GRX-810 kaupallinen myynti on saavutettu. Korkeissa lämpötiloissa tämä materiaali on kehittänyt virumisvastustaan 1000-kertaiseksi ja kaksinkertaistanut lujuutensa ja hapettumiskestävyytensä, mikä tarjoaa mahdollisuuden ohuempien ja pienempien moottorikomponenttien valmistamiseen.
Vahva kevyt seos
Lentokoneiden suorituskyvyn parantaminen ilmailualalla riippuu enimmäkseen kevyestä suunnittelusta. Kevyitä ja lujia metalliseoksia voidaan valmistaa metallisten 3D-tulostustekniikoiden ansiosta. Pienen tiheyden ohella nämä seokset tarjoavat erinomaiset mekaaniset ominaisuudet ja korroosionkestävyyden. Rakenteellisiin ja kantaviin komponentteihin ilmailu- ja autoteollisuudessa, esimerkiksi alumiini-magnesium-skandiumlejeeringit, kuten Scalmalloy, tunnetaan erityisestä lujuus-painosuhteestaan ja ovat täydellinen valinta. Kevyitä ja lujia metalliseoskomponentteja, joilla on monimutkaiset geometriset muodot, voidaan valmistaa metallin 3D-tulostustekniikalla, mikä vähentää merkittävästi lentokoneiden painoa.
Monimateriaalikomposiittitulostus
Toinen merkittävä edistysaskel metallien 3D-tulostuksen alalla on monimateriaalikomposiittitulostus. Tämä tekniikka mahdollistaa useiden materiaalien yhdistämisen yhdeksi komponentiksi, mikä täyttää erilaiset suorituskyky- ja toiminnalliset tarpeet. Esimerkiksi ilmailu- ja avaruusteollisuudessa lujia metalleja voidaan tulostaa komposiittitulostustekniikalla metallien 3D-tulostusteknologialla kevyiden metallien, keramiikan ja muiden materiaalien kanssa monimutkaisten rakenneosien rakentamiseksi, joilla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet ja kevyet ominaisuudet. Komponenttien suorituskyvyn parantamisen lisäksi tämä monimateriaalikomposiittitulostusmenetelmä alentaa valmistuskustannuksia ja alentaa sykliä.
2: Metallin 3D-tulostuksen mahdolliset käyttötarkoitukset ilmailualalla
Moottorin tuotanto
Metallisella 3D-tulostustekniikalla on laajat sovellusmahdollisuudet lentokoneen moottoreiden valmistuksessa. Tällä menetelmällä voidaan valmistaa monimutkaisia geometrioita ja sisäisiä jäähdytyskanavia moottorin osille, mukaan lukien turbiinin siivet, polttokammiot jne. Hyvän rakennesuunnittelun ansiosta näillä osilla ei ole vain erinomaiset mekaaniset ominaisuudet ja lämmönkestävyys, vaan ne voivat myös vähentää painoa ja lisätä polttoainetaloutta. Lisäksi moottorin korjauksessa ja vaihdossa käytetään metallin 3D-tulostustekniikkaa, mikä säästää aikaa ja rahaa.
Rakenneelementtien kehittäminen
Lisäksi erittäin hyödyllinen ilmailun rakennekomponenttien valmistuksessa on metallin 3D-tulostustekniikka. Tällä tekniikalla voidaan luoda rakenteellisia elementtejä, joilla on monimutkaiset geometriset muodot ja kevyet ominaisuudet, kuten siivet, rungot jne. Ihanteellisen rakennesuunnittelun ansiosta näillä rakenneosilla ei ole vain erinomaisia mekaanisia ominaisuuksia ja korroosionkestävyyttä, vaan ne voivat myös vähentää painoa ja parantaa lentokoneen suorituskykyä. Lisäksi lentokoneiden käyttöikää pidentää metallin 3D-tulostustekniikka, jota voidaan soveltaa rakennekomponenttien korjaukseen ja vaihtoon.
Uusien lentokoneiden tutkiminen ja kehittäminen
Metallien 3D-tulostusteknologiat antavat vahvaa apua uusien lentokoneiden tutkimukseen ja kehittämiseen. Tällä menetelmällä voidaan valmistaa nopeasti prototyyppikomponentteja, joilla on monimutkaiset geometriset muodot ja kevyet ominaisuudet suorituskyvyn testausta ja optimointia varten. Uusien lentokoneiden tutkimus- ja kehityssyklin lyhentämisen lisäksi tämä alentaa kustannuksia näillä alueilla. Lentokoneen suorituskykyä ja sopeutumiskykyä parantaa entisestään metallin 3D-tulostustekniikka, jota voidaan hyödyntää uusien lentokoneiden ainutlaatuisten komponenttien valmistamiseen, mukaan lukien muotoaan muuttavat siivet, mukautuvat ohjausjärjestelmät jne.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-for-mold-inserts.html