Kif l-Istampar 3D tal-Ligi tal-Aluminju Qed Jiddefinixxi mill-ġdid Partijiet Aerospazjali Ħfief

L-inġiniera tal-ajruspazju, tal-UAV u tas-satellita jibqgħu għaddejjin fl-istess limitu iebes: il-parti trid issir eħfef mingħajr ma tiddgħajjef. Ix-xogħol CNC konvenzjonali jibda b'billetta solida, ineħħi l-biċċa l-kbira tiegħu bħala ruttam, u xorta ma jistax joħloq il-ġeometrija interna li fil-fatt tnaqqas il-massa. Il-ħinijiet taċ-ċomb jiġġebbed, l-ispejjeż tal-materjal jitilgħu, u d-disinn jibqa 'kostrett minn dak li jista' jilħaq cutter.Stampar 3D ta 'ligi tal-aluminjujibdel dik l-ekwazzjoni. Billi tiddepożita materjal biss fejn huwa meħtieġ, il-proċess jiftaħ il-libertà tad-disinn li l-metodi sottrattivi sempliċement ma jippermettux.

Il-massa tibqa’ l-mutur dominanti tal-prestazzjoni. Id-dejta pubblika min-NASA u l-airframers ewlenin turi li kull kilogramma mneħħija minn qafas tal-ajru jista’ jnaqqas il-ħruq tal-fjuwil tul il-ħajja b’ammont li jista’ jitkejjel u jeħles it-tagħbija jew il-firxa. Fuq UAVs elettriċi u satelliti żgħar l-effett huwa aktar immedjat-massa aktar baxxa direttament testendi r-reżistenza jew tippermetti sensuri addizzjonali.

Makkinar tradizzjonali ħafna drabi jipproduċi proporzjonijiet għoljin ta' xiri-per-fly. Parentesi kumplessa tista 'tibda bħala billetta kbira u tispiċċa bi frazzjoni ta' dak il-piż. Il-manifattura addittiva tbiddel il-proporzjon minħabba li trab mhux użat huwa fil-biċċa l-kbira rekuperabbli. Inqas materjal jinxtara, inqas jintrema, u l-ġeometrija m'għadhiex limitata b'aċċess għall-għodda.

Ligi tal-aluminju jibqgħu prattiċi għal ħafna komponenti tal-metall stampati 3D minħabba li jgħaqqdu densità baxxa b'saħħa li tista 'tintuża, reżistenza għall-korrużjoni u weldjabbiltà. Meta pproċessat minn fużjoni tas-sodda tat-trab tal-laser-, AlSi10Mg jipproduċi partijiet densi li jirrispondu tajjeb għat-trattament tas-sħana.

AlSi10Mg hija l-aktar għażla komuni għal xogħol ta 'servizz ta' stampar 3D ta 'liga tal-aluminju. Wara t-trattament tas-soluzzjoni u t-tixjiħ jagħti proprjetajiet tensili kompetittivi b'ħafna gradi fonduti filwaqt li jżomm il-vantaġġ tal-piż ta 'proċess ta' forma qrib-nett-. L-istess magni li jistampaw l-aluminju jistgħu jaqilbu għal-ligi tat-titanju meta tkun meħtieġa saħħa assoluta ogħla jew reżistenza għat-temperatura, u jagħtu lill-inġiniera għażliet ġewwa fabbrika waħda tal-istampar 3D tal-metall.

L-iktar li jgħodd għad-disinjaturi huwa l-proporzjon effettiv tas-saħħa-għall--piż ladarba jiġu applikati t-topoloġija u l-istrutturi interni. Il-materjal innifsu huwa biss parti mill-istorja; l-abbiltà li tpoġġiha biss tul il-mogħdijiet tat-tagħbija tagħmel il-bqija.

Tliet approċċi konsistentement jagħtu l-akbar tnaqqis fil-massa:

L-ottimizzazzjoni tat-topoloġija tqassam mill-ġdid il-materjal tul mogħdijiet tal-istress primarju u tneħħi kull ħaġa oħra. Il-forom li jirriżultaw jidhru organiċi, iżda jġorru t-tagħbijiet meħtieġa b'piż aktar baxx. Il-biċċa l-kbira tat-timijiet tal-ajruspazju issa jittrattaw l-istampar 3D tal-ottimizzazzjoni tat-topoloġija bħala pass standard tad-disinn bikri aktar milli għażla sperimentali.

L-istrutturi tal-kannizzata u tax-xehda jissostitwixxu ħitan solidi b'mudelli interni kkontrollati. L-ebusija tista 'tiġi sintonizzata waqt li tonqos il-massa. L-applikazzjonijiet aerospazjali tal-istampar 3D tal-istruttura tal-kannizzata jidhru f'parentesi, housings u skambjaturi tas-sħana fejn kemm il-prestazzjoni strutturali kif ukoll dik termika huma importanti.

Il-konsolidazzjoni tal-partijiet tibdel assemblaġġi b'ħafna-biċċiet f'komponenti stampati singoli. Qafliet, siġilli u operazzjonijiet sekondarji jisparixxu, flimkien mal-piż tagħhom u l-punti ta 'falliment potenzjali. Il-ħin tal-assemblaġġ u l-inventarju jiċkienu fl-istess ħin.

Meħuda flimkien, dawn il-metodi jipproduċu regolarment iffrankar ta 'piż fil-medda ta' 20-40 % meta mqabbla mad-disinji oriġinali bil-makna, għalkemm il-figura eżatta dejjem tiddependi fuq ir-restrizzjonijiet tal-bidu.

Parti tal-aluminju-stampata sew u-trattata bis-sħana rari tkun lesta. L-ambjenti aerospazjali għadhom jitolbu reżistenza aħjar għall-ilbies, konduttività elettrika, protezzjoni mill-korrużjoni jew prestazzjoni tal-għeja milli jista' jipprovdi l--wiċċ mibni. Kisi tal-metall għal partijiet stampati 3D jindirizza dawk il-lakuni.

L-ipproċessar tipiku ta' wara-jibda b'eżenzjoni mill-istress u tixjiħ, segwit minn magni CNC ta' interfaces kritiċi u uċuħ tas-siġillar. Wara dan jiġu anodizzanti, kisi ta 'konverżjoni kimika, nikil mingħajr elettrodot jew finituri oħra ta' grad aerospazjali-. Is-sekwenza eżatta hija mmexxija mill-ambjent operattiv u r-rekwiżiti taċ-ċertifikazzjoni.

Kisja applikata sew tagħlaq il-porożità residwa tal-wiċċ, tgħolli l-ebusija tal-wiċċ u toħloq barriera kontra l-umdità u l-midja korrużiva. Il-ħajja tal-għeja ħafna drabi titjieb b'mod notevoli meta mqabbla ma' uċuħ mhux ittrattati, u huwa għalhekk li ħafna titjir-kritiċikomponenti tal-metall stampati 3Dxorta jirċievu kisi wara l-magni.

Manifattur tal-UAV ġab Sunhingstones bracket strutturali li kien diġà ġie ottimizzat għal CNC iżda xorta tilef il-mira tal-massa taħt tagħbijiet ta 'vibrazzjoni. It-tim applika l-ottimizzazzjoni tat-topoloġija u lattices interni, imbagħad stampa l-parti f'AlSi10Mg. Wara t-trattament bis-sħana, magni tal-interface u kisi protettiv, il-komponent lest daħal f'27% eħfef filwaqt li jissodisfa kull rekwiżit strutturali u ambjentali. Ħin mill-iffriżar tad-disinn għall-ewwel titjira-hardware lest imqassar b'madwar 40 % kontra r-rotta preċedenti b'ħafna-biċċiet. L-istess manifattur tal-istampar 3D tal-metall aktar tard appoġġja l-produzzjoni ta'-volum baxx, u wera li l-proċess jista 'jiċċaqlaq minn prototip għal ħardwer iċċertifikat meta t-traċċabilità tal-materjal u l-kontrolli tal-proċess ikunu fis-seħħ.

Gruppi tal-kummerċ iffukati fuq l-irfinar tal-wiċċ u l-manifattura aerospazjali, inklużi diskussjonijiet taħt l-umbrella ESTA, innutaw li l-proċessi tal-addittivi qed jinbidlu minn programmi sperimentali għall-użu tal-produzzjoni. Il-kombinazzjoni ta' topoloġija-partijiet tal-aluminju ottimizzati u ipproċessar xieraq ta' wara-, inkluż kisi, tiġi kkwotata ripetutament bħala rotta prattika għal hardware tat-titjir eħfef. Dak ir-rikonoxximent jirrifletti fiduċja dejjem tikber fit-teknoloġija meta s-sistemi ta' kwalità jiġu applikati kif suppost.

Prezz waħdu huwa filtru fqir. Kriterji utli jinkludu:

AS9100 jew ċertifikazzjoni tal-kwalità aerospazjali ekwivalenti

Traċċabilità sħiħa tal-materjal u tat-trab

Kapaċità kkontrollata ta' wara-ipproċessar (trattament tas-sħana, magni, kisi)

Esperjenza ppruvata b'ħardwer-bħal titjira jew titjira

Disinn ċar-għal-gwida addizzjonali u tibdil raġonevoli tal-prototip

Kapaċità li timxi minn prototip għal produzzjoni żgħira-għa-medja, inkluża l-provvista bl-ingrossa meta l-volumi jiżdiedu

Fabbrika tal-istampar 3D tal-metall li tista 'tiddiskuti dawn il-punti b'eżempji konkreti hija aktar probabbli li twassal partijiet li jissodisfaw kemm il-ħtiġijiet tal-inġinerija kif ukoll tal-iskeda.

Jekk qed tiżen stampar 3D tal-metall kontra komponent aerospazjali ħafif kurrenti, il-pass prattiku li jmiss huwa li taqsam ir-rekwiżiti tal-ġeometrija u l-prestazzjoni ma 'manifattur kwalifikat. Reviżjoni qasira tad-disinn normalment tiżvela jekk l-ottimizzazzjoni tat-topoloġija, l-istrutturi tal-kannizzata jew il-konsolidazzjoni tal-parti se jwasslux għal piż utli u qligħ fl-iskeda għal dik il-parti speċifika.