Materiaalien standardit
Materiaalin meikki ja ominaisuudet
Energialaitteissa käytetyillä metalleilla on oltava tiettyjä kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia. Esimerkiksi energialaitteissa, kuten ilmailumoottorissa, nikkelipohjaisten korkean lämpötilan seoksissa olevien nikkeli-, kromien ja kobolttien määrä on valvottava huolellisesti sen varmistamiseksi, että materiaali on vahva, hapettumisen kestävä ja resistentti korroosiolle korkean lämpötilan ympäristöissä. Metalli 3D -tulostus tarvitsee metallijauhetta tai lankaa, joka täyttää eritelmät ja jolla on sopiva virtaus ja hiukkaskokojakauma. Esimerkiksi jauheen hiukkaskoko tulisi pitää tietyllä alueella siten, että se leviää ja sulaa tasaisesti tulostuksen aikana eikä aiheuta ongelmia, kuten halkeamia ja huokoset.
Materiaalien sertifiointi ja seuranta
Energialaitteiden valmistukseen käytettyjen metallimateriaalien tulee olla luotettavien organisaatioiden sertifioida, ja niissä on täyden laadukkaiden sertifiointiasiakirjojen mukana. Samanaikaisesti on otettava käyttöön tiukka järjestelmä materiaalien seuraamiseksi, jotta kaikki voidaan jäljittää raaka -aineiden ostamisesta tuotantoeroihin lopputuotteiden kulutukseen. Tällä tavalla, kun on laatuongelmia, syy löytyy nopeasti ja oikeat vaiheet voidaan suorittaa. Esimerkiksi ydinvoimalaitoksissa käytettyjen metallimateriaalien sertifiointi- ja jäljittämisen säännöt ovat tiukempia, koska materiaalien puutteet voivat aiheuttaa suuria turvallisuusongelmia.
Suunnittelustandardit
Rakennesuunnittelun eritelmä
Energialaitteiden rakennesuunnittelun on täytettävä siihen sovellettavat neste-, lämpö- ja mekaaniset mekaniikat. Metalli 3D -tulostus voi tehdä monimutkaisia muotoja, mutta rakenteellisen lujuuden ja vakauden tarvetta ei pidä unohtaa. Esimerkiksi tuuliturbiinin terät suunnitellessasi terien stressiä eri tuulen nopeudella tulisi ottaa huomioon. Terät ovat riittävän vahvoja ja jäykkiä, vaikka ne ovat silti kevyitä hyvän rakennesuunnittelun ja topologisen optimoinnin ansiosta. Myös energialaitteiden osien virtauskanavan suunnittelun, jolla on sisäiset virtauskanavat, kuten lämmönvaihtimet, tulisi noudattaa neste mekaniikan sääntöjä lämmönsiirron tehostamiseksi.
Mitan tarkkuus ja toleranssi
Energialaitteet tarvitsevat sen osien olevan erittäin tarkkoja ja niiden toleranssit ovat erittäin pieniä. Kun tulostat metallia, valmistetut palat eivät välttämättä ole oikean kokoisia esimerkiksi kuinka tarkka tulostuslaitteita on ja kuinka nopeasti materiaalit kutistuvat. Joten näitä asioita tulisi ajatella riittävästi koko suunnitteluvaiheessa, jotta voidaan asettaa kohtuullinen ulottuvuuden toleranssit. Esimerkiksi joillakin tärkeillä ilmailujenergialaitteiden osoilla on ehkä oltava mitatoleranssit mikrometrin tasolla varmistaaksesi, että laite toimii ja kootaan oikein.
Tulostusprosessin standardit
Prosessiparametrien hallinta
Tuotettujen esineiden laatuun vaikuttavat suuresti metallin 3D -tulostuksen prosessiparametrit, kuten laservoima, skannausnopeus ja kerrospaksuus. Energialaitteita valmistettaessa on tärkeää hallita näitä prosessiparametreja huolellisesti varmistaaksesi, että tulostusprosessi on vakaa ja johdonmukainen. Esimerkiksi Laser Selektiivisessä sulamisprosessissa (SLM) liiallinen laservoima voi aiheuttaa materiaalin liian kuuman, kääntyä kaasuun tai tehdä reikiä ja halkeamia. Toisaalta liian pieni voima voi tehdä materiaalista ei ole tarpeeksi sulaa, mikä voi heikentää yhteyttä. Joten erityyppisten metalli- ja tulostuslaitteiden perusteella on tärkeää optimoida prosessiparametrit ja tehdä tiukka prosessien validointi.
Laatutarkastukset ja prosessin seuranta
Tulostusprosessin aikana olisi asetettava reaaliaikainen valvontajärjestelmä pitää silmällä esimerkiksi lämpötila, paine, jauheen leviäminen ja muut asiat, jotka tapahtuvat tulostaessa. Suorita nopeat toimenpiteet asioiden korjaamiseksi, kun huomaat, että jotain on vialla. Samanaikaisesti tulostetut materiaalit on tarkistettava perusteellisesti laadun suhteen. Tämän tulisi sisältää visuaalinen tarkastus, mitat mitat ja tuhoamattomat testit, kuten röntgen- ja ultraäänitestaus. Varmistaaksesi, että tulostettujen osien laatu vastaa standardeja, mekaanista suorituskyvyn testausta, metallografista analyysiä ja muita testejä tarvitaan myös välttämättömille komponenteille.
Suorituskyvyn arviointi- ja validointistandardit
mekaaniset piirteet
Tulostettujen osien mekaaninen suorituskyky on erittäin tärkeä, koska niiden on kyettävä käsittelemään erilaisia mekaanisia kuormia, kun niitä käytetään. Painetun materiaalin lujuuden, sitkeyden, kovuuden ja muiden ominaisuuksien tarkistamiseksi ne on suoritettava mekaanisten testausten, kuten venytys, puristus, taivutus ja väsymys. Esimerkiksi useiden tärkeiden öljyporauslaitteiden osien on kyettävä käsittelemään valtavia määriä paine- ja iskukuormia, ja niiden mekaanisten ominaisuuksien on täytettävä tietyt standardit varmistaakseen, että laitteet toimivat turvallisesti ja luotettavasti.
Ympäristön sopeutumisen testaaminen
Energialaitteet voivat toimia monissa vakavissa ympäristöissä, kuten korkeat ja matalat lämpötilat, korkea paine, korroosio ja paljon muuta. Joten on tärkeää testata painetut materiaalit niiden kyvystä sopeutua monipuolisiin yhteyksiin, perustaa reaalimaailman työskenaarioita ja nähdä, kuinka niiden suorituskyky muuttuu eri asetuksissa. Esimerkiksi ydinenergialaitteiden painettujen osien on kyettävä vastustamaan säteilyä ja korroosiota hyvin. Tämä tulisi tarkistaa oikealla säteily- ja korroosiotesteillä.
Turvallisuusstandardit ja ympäristön suojeleminen
Tärkeintä on, että energialaitteet ovat turvallisia. Valmistuksen ja käytön aikana metalli 3D -tulostuksen energialaitteiden on täytettävä kaikki turvallisuusmääräykset, kuten sähköturvallisuus ja mekaaninen turvallisuus. Esimerkiksi sähkölaitteilla on oltava hyvä eristys, jotta ihmiset eivät ole järkyttyneitä tai vuotamasta; Mekaanisilla laitteilla on oltava turvallisuussuojat työntekijöiden pelastamiseksi loukkaantumisesta.
Ympäristöstandardit
Kun tulostat metallia, teet jätettä, kuten metallijauhejätteen ja pakokaasun. Ympäristön suojelemiseksi roskia tulisi käsitellä ja kierrättää ympäristölle hyviä tavoilla. Esimerkiksi metallijauhejätteet voidaan talteen ja hyödyntää uudelleen seulomalla, uudelleenkäsittely ja muut prosessit. Pakokaasua varten on asetettava puhdistuslaitteet varmistaakseen, että päästöt vastaavat ympäristöstandardeja.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-aluminum-car-brackets.html