L-istampar 3D tal-metall jista 'jtejjeb l-istabbiltà tat-tagħmir f'ambjenti ta' vibrazzjoni għolja?

一, Empowerment Technical: Logic għad-Disinjar ta 'Tagħmir ta' Rikostruzzjoni ta 'Stampar 3D tal-Metall Stabbli
1. Ottimizzazzjoni tat-topoloġija u struttura tal-kannizzata: Nibdlu minn "tnaqqis tal-vibrazzjoni passiva" għal "assorbiment attiv tal-vibrazzjoni"
Modi tradizzjonali biex tnaqqas il-vibrazzjoni fit-tagħmir jinkludu partijiet ta 'barra bħal kuxxini tal-gomma u molol, li jieħdu spazju u jistgħu jintlibsu maż-żmien. Bl-użu ta 'algoritmi ta' ottimizzazzjoni tat-topoloġija, l-istampar 3D tal-metall jista 'joħloq strutturi bijometiċi tal-kannizzata (bħal strutturi tax-xehda, kannizzata u gradjent spirali) ġewwa l-apparat ibbażat fuq fatturi bħall-frekwenza tal-vibrazzjoni u d-distribuzzjoni tal-istress. Dan jippermetti integrazzjoni profonda ta 'struttura u funzjoni.
Pereżempju, kumpanija użat teknoloġija SLM biex tipprintja struttura tal-kannizzata tal-liga tat-titanju għall-impeller tal-pompa tat-tkessiħ ta 'stazzjon tal-enerġija nukleari. L-amplitudni tal-vibrazzjoni nqatgħet b'40%, u l-proprjetajiet ta 'damping tal-unitajiet kannizzati assorbu l-enerġija tal-vibrazzjoni fl-istruttura minflok ma bagħtilha f'partijiet importanti. Dan żamm il-prestazzjoni tad-dinamika tal-fluwidu. It-tim tal-Università Ċentrali tan-Nofsinhar uża wkoll teknoloġija PEP (Powder Extrusion Addittive Manufacturing) biex jagħmel gradjent iebes ta '93W / 96W Materjal. Dan il-liga kien kapaċi jimmaniġġa tranżizzjoni tal-gradjent tal-istress taħt tagħbija tal-vibrazzjoni billi xerred indaqs il-fażi fl-interface, li waqqaf xquq tal-għeja milli jiffurmaw fi strutturi tradizzjonali tal-iwweldjar.
2. Multi - Stampar kompost tal-materjal: li jmur minn "prestazzjoni waħda" għal "integrazzjoni tas-sistema"
Tagħmir tal-vibrazzjoni għoli - spiss jeħtieġ li jsib bilanċ bejn li jkun ħafif, qawwi, u reżistenti għas-sadid. Il-metodi tradizzjonali għandhom bżonn jgħaqqdu ħafna partijiet differenti, iżda l-istampar 3D tal-metall iħallik tiddepożita materjali differenti fi gradjent, li jħallik il-prestazzjoni taż-żona f'parti waħda. Pereżempju, Sublimation 3D tuża sistema ta 'żennuna ġemellata separata biex tipprintja kemm in-nikil - ibbażat fuq l-għoli - substrati tal-liga tat-temperatura u kisi ta' barriera termali tal-liga tat-tungstenu fuq il-fdalijiet tat-turbina tal-magni tal-inġenji tal-ajru fl-istess ħin. Ir-reżistenza għall-għeja termali ta 'Blades hija triplata u l-piż tagħhom jinqata' bi 15% f'ambjent ta 'vibrazzjoni tat-temperatura għoli ta'- ta '1200 grad. Dan għaliex in-nanopartiċelli jgħaqqdu aktar bil-qawwa mal-kuntatt. Bl-istess mod, Baochen Xin Laser juża mod wieħed - mod / multi - mod aġġustabbli disinn tal-post biex tipprintja saff ta 'liga tal-kromju tal-kobalt fuq il-wiċċ tal-kavità tal-moffa li hija diffiċli ħafna. Iż-żona tal-qalba tuża liga tal-aluminju ħafif biex tassorbi malajr l-enerġija tal-vibrazzjoni fuq is-saff tal-wiċċ iebes. Dan inaqqas l-inerzja ġenerali u jnaqqas is-sorsi ta 'eċċitazzjoni tal-vibrazzjoni.
3. Tnaqqis tad-difetti u ż-żamma tal-prestazzjoni konsistenti: tmur minn "prova u żball" għal "kontroll preċiż"
L-ambjent tal-vibrazzjoni huwa sensittiv ħafna għad-difetti fil-materjali, u l-metodi tradizzjonali ħafna drabi jħallu warajhom difetti bħal pori u xquq minħabba restrizzjonijiet tal-moffa. Dan iqassar il-ħajja tal-għeja tal-materjal. L-aġġustament tal-parametri tal-proċess u t-teknoloġija tal-monitoraġġ onlajn jistgħu jagħmlu l-istampar 3D tal-metall aħjar biex jagħmlu materjali aktar densi u aktar konsistenti fil-prestazzjoni. Pereżempju, l-Università ta 'Wisconsin Madison żiedet 4.4 vol.% Nanopartiċelli Tic ma' trab tal-liga tal-aluminju AL6061 biex tbaxxi l-ħruxija tal-wiċċ ta 'partijiet stampati SLM minn 20 μm sa 2.1 μm. Dan ħadem minħabba li n-nanopartiċelli jistabbilizzaw varjazzjonijiet ta 'pixxina ta' tidwib. Il-porożità kienet viċin iż-żero, u d-daqs tal-qamħ marret ħafna iżgħar, u dan għamel il-limitu tal-għeja tal-materjal jitla 'b'50% meta kien qed jivvibra fi frekwenzi għoljin. Ukoll, Leiming Laser's Lim - X Magni tas-Serje jiġu b'teknoloġija ta 'skennjar kollaborattiv multi- Laser u reali - kontroll ta' feedback tal-ħin. Meta tipprintja biċċiet strutturali spirali tal-liga tat-titanju kbar, l-allinjament ħażin bejn is-saffi jinżamm fi ± 0.05mm biex tiżgura li l-istruttura tibqa 'b'saħħitha anke meta tkun qed tivvibra.
2, dak li jagħmlu n-negozji: Użi komuni għall-istabbiltà fl-istampar 3D tal-metall
1.
Magni għall-ajruplani, boosters tar-rokits, u tagħmir ieħor jeħtieġ li jaħdmu għal żmien twil taħt vibrazzjoni tal-frekwenza sħuna u għolja ħafna -. Minħabba li huma daqshekk tqal, in-nikil tradizzjonali - xfafar tal-liga bbażati x'aktarx ifallu minħabba r-reżonanza. Bl-użu tat-teknoloġija SLM, l-avjazzjoni GE tipprintja ż-żennuni tal-fjuwil tal-magna LEAP li jgħaqqdu 20 parti f'biċċa waħda permezz ta 'disinn integrat. Dan jagħmel iż-żennuni 25% eħfef. Il-kanal tat-tkessiħ intern għandu siġra - bħal struttura li timita n-natura. Dan jagħmel il-vibrazzjoni - Stress termali indott b'mod aktar indaqs u jestendi l-ħajja taż-żennuna għal tliet darbiet dik tal-metodi standard. Il-partijiet tal-liga tat-tungstenu tas-sublimazzjoni 3D għal thrusters spazjali jużaw ukoll it-teknoloġija PEP biex issolvi l-problema tad-deformazzjoni tal-metall li hija diffiċli biex tinħall. Jistgħu jibqgħu stabbli fid-daqs anke f'ambjent ta 'vibrazzjoni tat-temperatura għoli ta'- ta '3000 grad, li huwa dak li għandhom bżonn missjonijiet ta' esplorazzjoni fl-ispazju fil-fond.
2. Transitu tal-Ferrovija: "Garanzija Doppja" ta 'Sigurtà għall-istruttura, tnaqqis tal-ħoss, u tnaqqis tal-vibrazzjoni
Għoli - Bogies tal-ferrovija veloċi, gearboxes, u partijiet oħra huma esposti biex jittraċċaw l-impatt u l-vibrazzjoni tal-mutur għal żmien twil. Sistemi tradizzjonali wweldjati huma aktar probabbli li jkollhom problemi ta 'sigurtà minħabba li jistgħu jinqasmu mill-għeja. Iċ-Ċina CRRC tipprintja crossbeams għal bogies tal-liga tat-titanju bl-użu tat-teknoloġija SLM. Il-massa tinqata 'bi 30% mill-ottimizzazzjoni tat-topoloġija, u l-istruttura tal-kannizzata tassorbi l-enerġija tal-vibrazzjoni ġewwa r-raġġ, u tagħmel il-ħoss ġewwa l-ġarr 5dB aktar kwiet. Fl-istess ħin, il-laser Baochenxin juża t-teknoloġija tal-istampar kompost multi - biex tpoġġi kisi ta 'liga tal-kromju tal-kobalt b'ebusija għolja fuq il-wiċċ tal-irkaptu meta tagħmel il-kaxex tal-irkaptu tal-ferrovija. Iż-żona tal-qalba tuża matriċi tal-liga tal-aluminju biex tissepara s-sors tal-vibrazzjoni (malja tal-gerijiet) mill-istruttura li żżomm it-tagħbija, li tnaqqas ir-rata ta 'falliment tal-gearbox b'70%.
3
Pompi ewlenin tal-impjant tal-enerġija nukleari u gerijiet tat-turbini tar-riħ, pereżempju, jeħtieġu jaħdmu f'postijiet b'ħafna vibrazzjoni u radjazzjoni. Il-materjali tradizzjonali x'aktarx ifallu minħabba l-akkoppjar tal-vibrazzjoni tal-korrużjoni. CGN timpjega stampar 3D tal-metall biex tagħmel kopja tal-korp tal-valv tal-enerġija nukleari. Il-ħajja tal-korp tal-valv tmur minn 5 snin sa 15-il sena f'ambjent b'aċċellerazzjoni ta 'vibrazzjoni ta' 5G u doża ta 'radjazzjoni ta' 10 ⁶ Gy. Dan isir billi tirfina l-istruttura tal-kanal tal-fluss biex tnaqqas l-eċċitazzjoni tal-vibrazzjoni tal-fluwidu u tuża n-nikil - materjali tal-liga bbażati biex jagħmluha aktar reżistenti għall-korrużjoni. Siemens Gamsa juża t-teknoloġija SLM biex jistampa trasportaturi planetarji għal gearboxes fl-industrija tal-enerġija mir-riħ. Id-disinn ħafif jaqta 'l-mument ta' l-inerzja b'40%, u l-istruttura tal-kannizzata interna tassorbi l-enerġija tal-vibrazzjoni ġewwa t-trasportatur. Dan jagħmel it-trasmissjoni tal-gearbox 3% aktar effiċjenti u testendi l-perjodu bejn fallimenti għal 20,000 siegħa.