Kevyt muotoilu on valmistuksen tulevaisuus – toisaalta vähentää hiilidioksidipäästöjä ja toisaalta mahdollistaa komponenttien paremman suorituskyvyn. Huomattavat ympäristölliset ja taloudelliset hyödyt kevyen suunnitteluinnovaatioiden tavoittelussa varmistavat, että se on jatkossakin tärkeä investointi- ja tutkimusalue monille teollisuudenaloille nyt ja tulevina vuosina.
Kevyen suunnittelun taloudellinen arvo
Kevyt suunnittelu tarkoittaa materiaalin määrän vähentämistä komponentissa sen kokonaispainon vähentämiseksi luotettavuudesta tai toimivuudesta tinkimättä.
Hallitukset ja kuluttajat vaativat teollisuuden kaikilta elämänaloilta vähentämään energiankulutusta ja kasvihuonekaasupäästöjä. Kevyet mallit on suunniteltu tarjoamaan valmistajille ratkaisuja, joita he tarvitsevat vastatakseen ilmastonmuutoksen haasteisiin samalla kun ne mahdollistavat paremman komponenttien suorituskyvyn ja pidentävät tuotteen käyttöikää.
Tämä on yleisintä auto- ja ilmailuteollisuudessa, jossa kevyet mallit parantavat polttoainetehokkuutta ja parantavat lentokoneiden ja sähköajoneuvojen suorituskykyä.
Kevyen suunnittelun tärkeimmät materiaalit
Materiaalikevyydellä tarkoitetaan menetelmää saavuttaa painonpudotus käyttämällä kevyitä metallisia ja ei-metallisia materiaaleja mekaanisten ominaisuuksien vaatimusten täyttämisen edellytyksenä. Nykyisellä autoteollisuuden alalla kevyitä materiaaleja ovat pääasiassa alumiiniseokset, magnesiumseokset ja titaaniseokset.
1. Alumiiniseos
Alumiinia käytetään laajalti autoteollisuudessa sen keveyden vuoksi. Autoteollisuuden analyytikot sanovat, että alumiiniseoskomponenttien käyttö voi vähentää ajoneuvon painoa jopa 50 prosenttia vaarantamatta turvallisuutta tai suorituskykyä. Alumiinin sitkeys, kestävyys ja keveys tekevät siitä myös suositun materiaalin kulutustavaroiden, elektroniikan ja lentokoneiden valmistuksessa.
Hybridi- ja sähköajoneuvojen trendin jatkuessa autonvalmistajat pitävät alumiinia jatkossakin materiaalina sen alhaisten kustannusten, korkean suorituskyvyn ja erinomaisten painonpudotusominaisuuksien vuoksi.
2. Titaaniseos
Titaanilla on ominaisuuksia, kuten korkea korroosionkestävyys, antimagneettiset ominaisuudet, hyvä suojaus sähkö- ja sähkömagneettisia kenttiä vastaan, kestävyys äärimmäisiä lämpötiloja vastaan ja suurempi vetolujuus kuin teräksellä puolet teräksen painosta.
Titaaniseosten tuotanto on edistynyt valtavasti viime vuosina. Niitä käytetään esimerkiksi turbiinien siipien, lentokoneiden runkojen, vastusten, piirilevyjen ja kirurgisten instrumenttien valmistukseen. Autoteollisuus valmistaa kevyitä titaaniseoksesta valmistettuja pakojärjestelmiä, moottoreita, vaihteistoja ja runkoja.
Titaanin maailmanlaajuisen kysynnän odotetaan kasvavan 24,7 miljardista dollarista vuonna 2021 33,5 miljardiin dollariin vuonna 2026.
Tulevaisuuden kevyet ratkaisut
Kevytsuunnittelun tulevaisuutta hallitsee edelleen alumiinin, magnesiumin ja titaaniseosten käyttö, mutta se käyttää myös komposiittimateriaaleja, kuten hiili- tai lasikuituvahvisteisia polymeerejä. Monet yritykset keskittyvät nyt kehittämään muovipohjaisia kevyitä hybridikomponentteja ilmailu- ja autoteollisuudelle.
Innovaatiot tietokoneohjelmistoissa ja additiivinen valmistusteknologia mahdollistavat kevyempien tuotteiden, osien ja rakenteiden kehittämisen. Insinöörit voivat saavuttaa maksimaalisen topologian optimoinnin useille komponenteille käyttämällä erikoisohjelmistoa tunnistamaan alueet, joilla painonsäästö voi olla tehokkainta. Digitalisoitu 3D-malli voi sitten testata kevyen komponentin suorituskykyä parhaan suunnitteluvaihtoehdon määrittämiseksi.
Ihmiset käyttävät 3D-tulostustekniikkaa laajasti kaikilla elämänaloilla, ja 3D-tulostustekniikan ilmaantuminen edustaa 4.0 teollista aikakautta. Otetaan 3D-tulostintekniikka käyttöön.
Jos et löydä tai etsit 3D-tulostuspalvelun tarjoajaa, ota yhteyttä JR:ään ajoissa, voimme tarjota sinulle tyydyttävät palvelut, luota meihin 100 prosenttia.
Verkkosivusto:www.kiina{0}}dprinting.com | E-mail:Sales@china-3dprinting.com