Liema komponenti tat-tagħmir industrijali huma adattati għall-istampar 3D ta 'l-azzar għoli - saħħa tal-liga?

一, il-potenzjal ta '- saħħa tal-liga tal-azzar li tkun stampata 3D: il-kombinazzjoni ta' kwalitajiet materjali u benefiċċji tal-proċess
L-applikabilità tal-istampar 3D ta 'l-azzar ta' liga għolja - ta 'saħħa (eż., Azzar Martensitic Aged 18NI300, H13 Tool Steel, 4140 Low - Alloy Steel) tinqala' mill-karatteristiċi metallurġiċi distintivi tagħhom u mill-Addittivi Sinerġiċi tagħhom u tekniki tal-manifattura tal-addittivi sinerġiji:
Kontroll tal-mikrostruttura
Il-karatteristika ta '"saff ta' saff b'saff ta 'solidifikazzjoni rapida" ta' l-istampar tista 'tirregola b'mod attiv id-daqs u d-direzzjoni tal-ħbub fl-azzar tal-liga. Pereżempju, il-proċedura selettiva tat-tidwib bil-lejżer (SLM) tista 'tagħmel il-ħbub fl-azzar ta' età ta '18NI300 martiku iżgħar sal-livell tal-mikrometru. Dan jagħmel is-saħħa tar-rendiment 30% aktar b'saħħitha mill-metodi tipiċi tal-forġa. L-Istitut tal-Metalli fl-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi sab li r-regolazzjoni tal-proċess tat-trattament tas-sħana tajjeb ħafna jista 'jwaqqaf il-pori milli jiffurmaw u jagħmlu liga tat-titanju aktar minn 50% aktar reżistenti għall-għeja. Dan il-metodu jista 'jintuża wkoll biex ittejjeb l-istruttura tal-qamħ ta' l-azzar ta 'liga għolja -.
Il-ħila li tagħmel strutturi kkumplikati
In-nies ħafna drabi jimpjegaw - azzar tal-liga tas-saħħa biex jagħmlu partijiet li jistgħu jimmaniġġjaw tagħbijiet tqal ħafna, diski tat-turbina bħal magni tal-inġenji tal-ajru u bastimenti tal-pressjoni għall-impjanti tal-enerġija nukleari. Fil-passat, il-manifattura u l-iwweldjar kellhom isiru separatament. Madankollu, bl-istampar 3D, tista 'tagħmel forom ikkumplikati bħal vojta interni u kanali ta' tkessiħ konformali kollha f'daqqa. In-NASA timpjega Inconel 718, nikil - liga bbażata bi 18% kromju u 9% molibdenu, biex tagħmel żennuni tal-magna tar-rokit bl-istampar 3D. Il-komponenti jibqgħu strutturalment sodi f'temperaturi għoljin ta '2000 grad minħabba disinn ta' kanal ta 'tkessiħ permeabbli. Dan mhux possibbli bl-ikkastjar ordinarju.
Billi tuża materjali u tbaxxi l-ispejjeż
Bl-użu tat-teknoloġija tal-forġa tradizzjonali, 50% sa 70% biss tal-materjal jintuża, iżda l-istampar 3D jista 'juża aktar minn 90%. Pereżempju, ARUP uża stampar 3D biex jagħmel forom tal-istainless steel għall-karozzi. Dan naqqas il-piż ta 'kull parti b'75%, l-ammont ta' azzar użat bi 30%, u l-effiċjenza tal-produzzjoni b'10 darbiet. Għal - saħħa tal-liga tal-azzar bħall-għodda tal-għodda H13, li tiswa 800 wan kull kilogramma, bl-użu ta 'inqas materjal ifisser iffrankar kbir fuq l-ispejjeż.
2, Każ ta 'Użu Komuni: Użu Industrijali ta' Stampar 3D biex Tagħmel l-Azzar Għoli ta '- Qawwa ta' l-Azzar
1. Aerospace: avvanz doppju fil-partijiet ħfief u għoljin - saħħa tal-inġenji tal-ajru. Platinum Lite jagħmel każ għoli ta 'liga tat-temperatura - għall-industrija aerospazjali li tuża l-liga bbażata fuq GH3039 -, li għandha 20% CR u 13% Co. billi tuża d-disinn tal-ottimizzazzjoni tat-topoloġija, il-piż jinqata' b'40% filwaqt li jissodisfa r-rekwiżiti għar-reżistenza għall-creep f'temperatura għolja ta '1000 grad.
Partijiet mill-istruttura ta 'vettura spazjali: It-tim tal-Professur Zhang Haiou ħoloq it-teknoloġija tal-istampar 3D integrata "Casting, Forging, and Milling". Din it-teknoloġija għamlet partijiet għoljin ta 'liga ta' l-aluminju li huma twal ta '500 cm, inklużi l-irkaptu u t-tagħbija - Struttura tal-bearing tal-ajruplan C919. Din it-teknoloġija tagħmel il-proċessi tal-ikkastjar, il-forġa u t-tħin fl-istess ħin. Dan jagħmel il-partijiet darbtejn aktar b'saħħithom kontra l-għeja u jnaqqas il-ħin tal-manifattura b'60% meta mqabbel mal-metodi tradizzjonali.
2. L-Industrija tal-Enerġija u l-Kimika: Garanzija ta 'Reżistenza għall-Korrużjoni u Stabbiltà f'temperaturi Għolja
Għodda tal-Enerġija Nukleari: Tagħmir maqsum jimpjega teknika ta 'bexx li jwaħħal ma' l-azzar ta 'l-enerġija nukleari 3D (bħal - 508 gr.3 azzar b'liga baxxa) u jeħles mill-pori interni billi tagħfas isostatiku sħun (HIP) wara l-fatt. Il-komponenti jistgħu jifilħu 360 grad u 17.2 MPa mingħajr ma jikkorrodi, li jissodisfa l-kriterji ASTM A923. Dan ifisser li l-ikkastjar tipiċi jistgħu jdumu tliet darbiet itwal.
Estrazzjoni taż-żejt u tal-gass: Schlumberger jimpjega teknoloġija ta 'tidwib tar-raġġ tal-elettroni (EBM) għal konnetturi stampati 3D għal pjattaformi tat-tħaffir tal-baħar fil-fond-. Il-konnetturi huma magħmula minn 4140 baxx - azzar tal-liga, li għandu 1% Cr u 0.5% Mo. Stampar bil-vakwu jeħles mill-impuritajiet u jagħmel il-partijiet 50% aktar iebsa fi -40 grad, li huwa dak li l-iżvilupp taż-żejt u tal-gass fiċ-ċirku tal-Artiku għandu bżonn.
3
Pakkett tal-Batterija tal-Karozza Elettrika: Volvo użat teknoloġija tal-istampar 3D tal-metall tal-isprej kiesaħ biex tagħmel parentesi tal-pakkett tal-batteriji. Huma użaw l-azzar tal-għodda H13 (li għandu 5% CR u 1.5% V) u disinn ta 'struttura ta' kannizzata bijometika. Il-kapaċità ta 'assorbiment ta' l-enerġija ta 'l-impatt żdiedet, u l-piż inqata' b'35%. Dan jissodisfa r-regolamenti dwar is-sigurtà tal-ħabta għal vetturi elettriċi.
Magna b'rendiment għoli: iċ-ċrieki tas-sedil tal-valv tal-magna BMW M - Series huma magħmula minn liga tat-titanju (Ti {- 6al-4v) li ġiet stampata 3D. Iċ-ċrieki huma mbagħad miksija bil-karbur tat-tungstenu bbażat fuq in-nikil permezz tal-kisi tal-lejżer tal-wiċċ. Meta mqabbel mal-metodi standard tal-metallurġija tat-trab, il-partijiet huma erba 'darbiet aktar reżistenti għall-ilbies f'temperaturi ta' 900 grad u l-aħħar tmien darbiet itwal.
3, Problemi Tekniċi u Soluzzjonijiet Possibbli: Problemi Importanti li Jeħtieġu Jissolvew qabel il-Labs jistgħu jsiru Fabbriki
L-istampar 3D ta 'l-azzar għoli - liga ta' saħħa toffri ħafna wegħda, iżda għad hemm tliet problemi ewlenin li jeħtieġ li jiġu solvuti qabel ma jistgħu jintużaw fuq skala kbira:
Tikkontrolla l-ispejjeż u l-veloċità tal-istampar
Xorta tieħu 6 sa 8 sigħat biex tipprintja parti kbira waħda, bħal qoxra tal-magna tal-avjazzjoni. L-ispejjeż tad-deprezzament tat-tagħmir u t-trab jagħmlu l-ispejjeż tal-manifattura 3 sa 5 darbiet ogħla mill-metodi preċedenti. Il-Platinum BLT - S800 Multi - Teknoloġija tal-istampar parallela tar-ras tal-lejżer tista 'tagħmel l-affarijiet tliet darbiet aktar effiċjenti, u t-teknoloġija tal-irkupru tat-trab tal-metall tista' tnaqqas l-ispiża tal-materja prima b'40%.
Kontroll tal-istress residwu u d-deformazzjoni
Meta għoli - liga tal-liga tkessaħ malajr, tista 'tikkawża stress residwu, li jista' jikkawża li l-partijiet jitgħawġu jew jitfarrak. ADDUP u GROP ECM ħadmu flimkien biex joħolqu soluzzjoni ta 'trattament tas-sħana li tbaxxi l-istress residwu fil-partijiet tal-liga Inconel 718 b'70% u żżomm id-deformazzjoni sa taħt 0.1mm permezz ta' ttremprar fi stadji (insulazzjoni ta '500 grad għal 2 sigħat {+ 700 Grad ta' trattament li qed tixjieħ għal 4 sigħat).
Iż-żieda tan-numru u t-tipi ta 'materjali
Right now, there are only a little over ten mature 3D-printed high-strength alloy steels. These steels are hard to use in really harsh conditions, such very high temperatures (>1200 grad) u korrużjoni sinifikanti (bħal f'ambjenti H2S niedja). Il-ħolqien ta 'materjali komposti taċ-ċeramika tal-metall ġodda, bħal tic - 18NI300, qed jimbotta l-limiti tal-materjali. Jista 'jkun iebes daqs HRC 65, li huwa 50% aktar diffiċli minn metalli puri. Dan jagħmilha tajba biex tagħmel partijiet li ma jintlibsux fuq pjattaformi tat-tħaffir tal-baħar fond.