Wara li l-ogħla livell tal-karbonju u n-newtralità tal-karbonju ġew miktuba għall-ewwel darba fir-rapport tax-xogħol tal-gvern Ċiniż fl-2021, in-newtralità tal-karbonju fiż-żewġ sessjonijiet li għaddejjin reġgħet saret suġġett jaħraq ta 'diskussjoni. It-tisħin globali wassal għal żieda fir-riskji klimatiċi, u l-kisba tan-newtralità tal-karbonju hija l-aktar missjoni urġenti fid-dinja tal-lum. Meta wieħed jiġġudika mill-ammont totali ta 'emissjonijiet tal-karbonju fuq skala globali, l-industrija tal-avjazzjoni fil-fatt mhijiex dar super-kbar ta' emissjonijiet tal-karbonju, iżda definittivament hija "dar diffiċli" fit-tnaqqis tal-emissjonijiet tal-karbonju. Biż-żieda fin-numru ta 'inġenji tal-ajru, għadu kompitu ta' sfida li kontinwament tesplora u ttejjeb diversi mezzi li jiffrankaw l-enerġija u li jnaqqsu l-emissjonijiet biex jintlaħaq l-għan stabbilit tan-newtralità tal-karbonju fl-industrija aerospazjali.
Il-Manifattura Addittiva Tippermetti n-Newtralità tal-Karbonju taċ-Ċiklu tal-Ħajja fl-Industrija tal-Avjazzjoni
L-Akkademiku Lu Bingheng irrimarka: "Fil-futur, l-industrija tal-manifattura taċ-Ċina se tkun maqsuma fi tliet partijiet: materjal, tnaqqis materjali, u żieda materjali." Speċjalment fil-qasam tal-avjazzjoni, il-manifattura addittiva għandha vantaġġi uniċi bħat-tnaqqis tal-piż tal-inġenji tal-ajru, il-formazzjoni ta 'partijiet kumplessi, u r-realizzazzjoni tal-integrazzjoni tal-komponenti, li wriet valur kbir u prospetti wiesgħa ta' applikazzjoni. Il-partijiet tal-ajruplan tal-passiġġieri kbar domestiċi C919 jużaw teknoloġija tal-manifattura addittiva biex jipproċessaw il-linja tal-ġwienaħ ċentrali; il-Boeing 787 Dreamliner għandu 30 parti magħmula bit-teknoloġija tal-manifattura addittiva; Il-magna ta 'l-ajru avvanzata ta' GE GE9X għandha aktar minn terz tal-komponenti Huwa magħmul minn manifattura addittiva.
Meta nikkunsidraw iċ-ċiklu kollu tal-ħajja tal-prodott tad-disinn u l-manifattura tal-prodott aerospazjali, it-trasport bl-ajru, il-manutenzjoni tal-prodott u l-manutenzjoni minn perspettiva ta 'żvilupp, il-karatteristiċi tat-teknoloġija tal-manifattura addittiva jiddeterminaw li għandha vantaġġi konsiderevoli fuq il-manifattura tradizzjonali f'termini ta' newtralità tal-karbonju.
Disinn u manifattura
1. M'hemmx għalfejn tiftaħ moffa, iterazzjoni veloċi. L-aktar vantaġġ prominenti tat-teknoloġija tal-manifattura addittiva huwa li partijiet ta 'kwalunkwe forma jistgħu jiġu ġġenerati direttament minn data tal-grafika tal-kompjuter mingħajr magni jew xi moffa, li tnaqqas ħafna l-proċess iterattiv, tqassar l-iżvilupp tal-prodott u ċ-ċiklu tal-manifattura, u żżid l-enerġija fil- proċess ta 'żvilupp. il-konsum jitnaqqas b'mod sinifikanti. Il-Professur Wang Huaming tal-Università ta’ Beihang darba qal li ċ-Ċina issa tista’ tuża teknoloġija tal-manifattura addittiva biex tipprintja l-qafas tat-tieqa tal-ħġieġ tal-kabina tal-pilota tal-ajruplan C919 f’55 jum biss, filwaqt li kumpanija Ewropea tal-manifattura tal-inġenji tal-ajru qalet li se tipproduċi l-istess ħaġa għal mill-inqas 2 snin. It-teknoloġija tal-manifattura tal-materjal tqassar ħafna ċ-ċiklu tal-produzzjoni u ttejjeb l-effiċjenza.
2. Forma netta, rata għolja ta 'utilizzazzjoni tal-materjal. Mod ewlieni kif il-manifattura addittiva tista 'tkun newtrali għall-karbonju huwa li tuża inqas materjal għal kull parti, komponent u prodott. Il-manifattura addittiva hija forma netta, li tnaqqas ħafna l-iskart iġġenerat fil-proċess tat-tqattigħ, tat-tħin u tat-tħin tal-manifattura tradizzjonali, u r-rata ta 'utilizzazzjoni tal-materjal tal-prodott finali titjieb ħafna. Barra minn hekk, permezz tal-ottimizzazzjoni tat-topoloġija, il-formazzjoni ta 'strutturi tal-kannizzata, strutturi tal-kannizzata, eċċ., Tista' wkoll tikseb l-iskop li tiffranka l-materjali.
3. Integrazzjoni ta 'struttura funzjonali, tnaqqis tal-proċeduri ta' proċessar u assemblaġġ. It-teknoloġija tal-addittivi ma teħtieġx għodod u attrezzaturi tradizzjonali u proċeduri ta 'proċessar multipli, u tista' timmanifattura b'mod rapidu u preċiż partijiet ta 'kwalunkwe forma kumplessa fuq apparat wieħed, u b'hekk tirrealizza l-integrazzjoni ta' funzjonijiet u strutturi tal-parti, u tnaqqas ħafna l-proċeduri tal-ipproċessar u l-assemblaġġ. il-proċess biex jintlaħaq l-għan tal-karbonju baxx tal-proċess tal-manifattura.
Air merkanzija
1. Naqqas il-piż u naqqas il-konsum tal-fjuwil. Għat-tagħmir tal-avjazzjoni, it-tnaqqis tal-piż huwa t-tema eterna tiegħu, u tnaqqis fil-piż ta '5 fil-mija jista' jiffranka 20 fil-mija tal-konsum tal-fjuwil. Il-manifattura addittiva tista 'tnaqqas il-konsum tal-enerġija waqt it-trasport billi tnaqqas il-piż tal-komponenti tal-inġenji tal-ajru.
2. Ittejjeb l-effiċjenza tal-kombustjoni tal-magna u tnaqqas il-konsum tal-fjuwil. Ġewwa l-magna, it-teknoloġija tal-manifattura addittiva tikkompleta l-manifattura tal-kamra tal-kombustjoni u ħafna elementi strutturali, li tagħmel il-magna aktar sempliċi, eħfef u aktar kompatta, li tippermettilha tiffranka sa 15 fil-mija tal-fjuwil billi ttejjeb l-effiċjenza tal-fjuwil bid-disinn biss.
3. Stampa fuq talba, tnaqqas il-ħela tal-enerġija. Il-manifattura fuq il-post u stampata fuq talba tnaqqas il-ħela ġenerali tal-enerġija u tnaqqas il-marka tal-karbonju. L-ispejjeż ambjentali bħall-assemblaġġ, it-trasport, il-loġistika, il-ħażna, eċċ. huma prattikament eliminati, li jirriżultaw f'użu mtejjeb tal-enerġija u tar-riżorsi.
Tiswija u manutenzjoni
1. Riċiklaġġ, aħdar u b'karbonju baxx. Il-manifattura addittiva tista 'tirrealizza l-użu mill-ġdid ta' partijiet mormija permezz tat-teknoloġija tat-tħin, u tirrealizza l-iżvilupp tal-industrija tal-manifattura tal-avjazzjoni fid-direzzjoni ta 'ekonomija ċirkolari. Pereżempju, l-idea teknika ta 'MolyWorks fl-Istati Uniti hija li tikkonverti l-iskart tal-istampar tal-metall fi trab ta' kwalità għolja. Fl-istess ħin, il-kumpanija pproponiet il-mudell ta 'żvilupp tan-negozju "Mobile Foundry", jiġifieri, l-iskart tal-metall jiġi diġerit u kkonvertit fi trab ta' kwalità għolja fuq il-post.
3. Tiswija parzjali biex tevita l-iskrappjar tal-partijiet. Ibbażat fuq il-karatteristiċi tal-manifattura saff b'saff tal-manifattura addittiva, il-parti bil-ħsara biss hija meqjusa bħala sottostrat speċjali, u l-forma tal-parti tista 'tiġi rrestawrata permezz ta' formazzjoni tridimensjonali tal-laser fuq il-parti bil-ħsara, u l-prestazzjoni tista 'tilħaq ir-rekwiżiti tal-użu. Jiġi realizzat ċiklu virtuż ta 'karbonju baxx tal-proċess tal-manifattura tal-partijiet, li jiffranka l-enerġija kkunsmata fil-produzzjoni ta' materjali u partijiet ġodda. Pereżempju, għal partijiet tad-disk tat-turbini, meta xafra fuq id-diska tkun bil-ħsara, huwa meħtieġ biss li tintuża teknoloġija tal-manifattura addittiva biex isewwi x-xafra bil-ħsara biex tirrestawra l-funzjoni tad-diska u tevita l-iskrappjar tad-diska tat-turbini kollu.
3. Ittejjeb il-prestazzjoni tal-partijiet u żżid il-ħajja tas-servizz. Billi tiġi ottimizzata l-istruttura tal-partijiet, l-istress tal-partijiet jista 'jiġi mqassam bl-aktar mod raġonevoli, jitnaqqas ir-riskju ta' xquq tal-għeja, u b'hekk tiżdied il-ħajja tas-servizz u titnaqqas il-marka tal-karbonju. Pereżempju, it-tagħmir tal-inżul magħmul minn teknoloġija 3D fuq il-ġlied Amerikan F16 mhux biss jilħaq l-istandard ta 'użu iżda għandu wkoll ħajja medja ta' 2.5 darbiet dik tal-oriġinal.
Suġġerimenti għal direzzjonijiet futuri
Sabiex tittejjeb aktar il-kapaċità tal-manifattura addittiva biex tikseb in-newtralità tal-karbonju fl-industrija tal-avjazzjoni, huma proposti d-direzzjonijiet ta 'żvilupp li ġejjin.
1. Ottimizzazzjoni tal-mikrostruttura tal-materjal. Hija stabbilita database professjonali permezz tal-ġenoma tal-materjal biex tirrealizza ottimizzazzjoni intelliġenti tal-għażla tal-materjal. Billi tistabbilixxi r-relazzjoni intrinsika bejn il-kompożizzjoni, il-proċess, il-mikrostruttura u l-prestazzjoni, il-mikrostruttura li tissodisfa r-rekwiżiti tan-newtralità tal-karbonju hija mfassla skont il-proprjetajiet tal-materjal.
2. Ottimizzazzjoni tat-topoloġija strutturali u multidixxiplinari. Introduċi disinn ta 'volum immexxi minn bosta fiżika, integra b'mod diġitali karatteristiċi multi-skala u materjali b'ħafna tipi, iżżomm il-proprjetajiet mekkaniċi meħtieġa, u tikseb fużjoni ta' funzjoni strutturali biex tnaqqas il-konsum tal-materjal u tnaqqas il-piż tal-komponenti.
3. Il-kombinazzjoni ta 'intelliġenza artifiċjali u teknoloġija tewmin tad-data. Jintegra tagħmir jew teknoloġiji avvanzati bħal monitoraġġ tal-proċess, perċezzjoni tal-informazzjoni, tagħlim tal-magni, intelliġenza artifiċjali, databases, eċċ. Integra l-Internet industrijali f'tewmin diġitali ta' manifattura addittiva, sabiex id-dejta u l-mudelli jkunu jistgħu jiġu kondiviżi u analizzati permezz ta' pjattaformi tal-cloud, u l- ekosistema diġitali addittiva tista 'tittejjeb. Il-manifattura addittiva jista' jkollha rwol ewlieni fit-tnaqqis tal-karbonju f'kull rabta tal-manifattura tal-partijiet tal-inġenji tal-ajru.