Metāla 3D drukāšanas tehnoloģijas pamati un priekšrocības
Metāla 3D drukas galvenā ideja, ko sauc arī par piedevu ražošanu, ir izveidot trīs - izmēru priekšmetus, sakraujot metāla sastāvdaļas viens otram virsū. Dažas no visbiežāk sastopamajām metāla 3D drukas metodēm ietver selektīvu lāzera kausēšanu (SLM) un elektronu staru kūstēšanu (EBM). Šīs tehnoloģijas izmanto augstas - enerģijas starus, piemēram, lāzerus vai elektronu starus, lai izkausētu un sacietētu metāla pulverus pa vienu slāni vienlaikus. Tas rada detaļas ar sarežģītām formām un struktūrām.
Metāla 3D drukāšanai ir daudz priekšrocību salīdzinājumā ar tradicionālajām ražošanas metodēm. Pirmkārt, tas var veidot sarežģītas struktūras vienlaikus, neveicot daudz detaļu. Tas samazina vājo vietu skaitu savienojošajos reģionos un padara aprīkojumu stiprāku un uzticamāku kopumā. Otrkārt, 3D drukāšana var precīzi pārvaldīt to, kā materiāli tiek izkliedēti, pamatojoties uz dizaina vajadzībām, padarīt konstrukcijas vieglākas un izmantot mazāk materiāla un svara, vienlaikus pārliecinoties, ka aprīkojums darbojas. Šis paņēmiens var arī ātri pagatavot prototipus un mazas detaļu partijas, kas paātrina jaunu produktu izgatavošanas procesu un samazina ražošanas izmaksas.
Ideja ir padarīt aprīkojumu labāku izturību pret ekstrēmām temperatūrām.
Padariet materiālu mikrostruktūru labāku
Kad jūs 3D izdrukājat metālu, augsts - enerģijas stars ātri izkausē un sacietē metāla pulveri. Tas notiek ievērojami ātrāk nekā tradicionālajās liešanas metodēs. Šis ātrās dzesēšanas process var padarīt metāla graudu izmēru mazāku un radīt viendabīgu un smalku mikrostruktūru. Nelieli graudi var pārtraukt dislokācijas kustību, padarīt materiālus stiprākus un grūtākus un padarīt aprīkojumu labāk spēt pretoties deformācijai augstos - temperatūras apstākļos. Ātra sacietēšana var arī radīt dažas unikālas fāzes struktūras, ieskaitot nanomēroga nogulsnes, kas var palikt stabilas augstā temperatūrā un padarīt materiālu vēl stiprāku.
Padariet dzesēšanas kanālus, kurus ir grūti saprast
Laba dzesēšanas sistēma ir ļoti svarīga enerģijas aprīkojumam, jo tā pazemina aprīkojuma temperatūru un padara to labāk spējīgu rīkoties ar augstu temperatūru. Metāla 3D drukāšana ļauj ērti izgatavot gabalus ar sarežģītiem iekšējiem dzesēšanas kanāliem. Šos dzesēšanas kanālus ir iespējams uzlabot un veidot, pamatojoties uz to, kā termiskā slodze tiek izkliedēta virs aprīkojuma. Tas padarīs dzesēšanas efektu vienmērīgāku un efektīvāku. Piemēram, 3D drukāšanu izmanto, lai veidotu gāzes turbīnu asmeņus ar sarežģītiem interjera dobuma dizainiem. Šīs funkcijas palīdz vienmērīgi izkliedēt dzesēšanas gaisu pa asmeņu virsmu, pazemināt to darba temperatūru un pagarināt viņu dzīvi.
Topoloģijas optimizācijas struktūra
Topoloģijas optimizācija ir veids, kā veidot struktūras, izmantojot matemātikas algoritmus. Tas var noteikt labāko veidu, kā izplatīt materiālus noteiktā dizaina telpā, lai tie atbilstu noteiktām veiktspējas vajadzībām. Izmantojot gan Metal 3D drukāšanas tehnoloģiju, gan topoloģijas optimizāciju, jūs varat izgatavot detaļas ar vienu - - A - laipnām topoloģiskām struktūrām. Šīs struktūras var palīdzēt saglabāt stipru aprīkojumu, vienlaikus saglabājot svaru, un labi var atbrīvoties no karstuma. Piemēram, izstrādājot siltummaiņu, jaunas struktūras, kas izgatavotas ar topoloģijas optimizāciju un 3D drukāšanas tehnoloģiju, var padarīt siltuma apmaiņas zonu lielāku, padarīt siltuma apmaiņu efektīvāku un pazemināt aprīkojuma darba temperatūru.
Vai 3D drukāšana ar metālu var padarīt enerģijas aprīkojuma detaļas labāk kopā?
Problēma, vai tradicionālās enerģijas aprīkojuma detaļas darbosies kopā
Projektēšanas ierobežojumu dēļ saskarne nav sakritīga.
Ražošanas paņēmieni parasti ierobežo, kā var izveidot tradicionālās enerģijas aprīkojuma detaļas. Piemēram, eļļas ekstrakcijas aprīkojumā dažādām urbšanas instrumentu daļām ir jābūt perfekti sakārtotiem, bet tradicionālajām apstrādes metodēm, piemēram, pagriešanai un frēzēšanai, ir grūtības izgatavot sarežģītas formas un precīzus mērījumus, kas apgrūtina saskarnes starp dažādām detaļām, lai tie lieliski saderinātos. Tas var radīt problēmas ar pārāk lielām vai pārāk mazām spraugām, vienlaikus saliekot aprīkojumu, kas ietekmētu to, cik labi tas aizzīmogo un cik stabils tas ir, un galu galā tas padarītu aprīkojumu mazāk uzticamu un mazāk efektīvu.
Dažādi materiāli liek veiktspējai būt nekonsekventiem.
Materiāliem, ko izmanto dažādām enerģijas aprīkojuma daļām, var būt dažādi termiskās izplešanās koeficienti, cietība, izturība un citas īpašības. Strādājot ar savienojumiem starp dažādiem materiāliem, tradicionālajām ražošanas metodēm parasti ir grūtības pārliecināties, ka savienojošie elementi ir spēcīgi un stabili. Piemēram, kodolenerģijas aprīkojumā dažām svarīgām detaļām jāspēj rīkoties gan ar augstu izturību, gan starojumu. Ja dažādi materiāli tiek salikti apstākļos ar augstu temperatūru, augstu spiedienu un starojumu, tie var nedarboties kopā tik labi, kā vajadzētu. Tas var izraisīt tādas problēmas kā termiskā stresa koncentrācija un savienojuma kļūme, kas var padarīt aprīkojumu mazāk drošu un saderīgu.
Ir grūti pielāgot pielāgošanas pieprasījumus.
Tā kā enerģijas nozare turpina augt, arvien vairāk klientu lūdz enerģijas aprīkojumu, kas atbilst viņu īpašajām vajadzībām. Ražošanas mēroga efektu ierobežojumu dēļ tradicionālās ražošanas metodes ir dārgas, un mazu partiju un pielāgoto detaļu izgatavošana prasa daudz laika. Tas apgrūtina enerģijas aprīkojuma veidotājus, lai ātri apmierinātu to klientu vajadzības, kuri vēlas noteiktas detaļas. Rezultātā dažādu ierīču detaļas nedarbojas labi kopā, kas palielina aprīkojuma uzturēšanas un modernizācijas izdevumus.
Metāla 3D drukāšanas pamati un priekšrocības, lai detaļas darbotos labāk kopā
Precīzi izstrādājot, lai iegūtu labāko saskarni
Metāla 3D drukāšanas tehnoloģijā tiek izmantoti dators - Ademed Design (CAD) modeļi, lai padarītu detaļas ar lielu precizitāti. Dizaineri var pareizi plānot detaļu lielumu, formu un interfeisa struktūru, pamatojoties uz to, kas aprīkojumam patiešām ir nepieciešams . 3 d drukāšana, ļauj izveidot detaļas ar sarežģītām iekšējām sistēmām un precīzām ārējām formām, pārliecinoties, ka dažādas detaļas lieliski sader kopā. Piemēram, gatavojot pārnesumkārbas vēja turbīnām, metāla 3D drukāšanas tehnoloģija var pareizi padarīt pārošanās pārnesumu un vārpstu daļas, zemākas klīrensu, palielināt pārraides efektivitāti un padarīt aprīkojumu saderīgāku.
Vislabāko materiālu maisījumu atrašana, lai uzlabotu veiktspējas koordināciju
Metāla 3D drukāšanas tehnoloģija var drukāt ar dažādiem metāliem un izgatavot detaļas ar dažādiem materiāliem, kuriem ir gradienta sadalījums. Vislabāko sniegumu ir iespējams iegūt no materiāliem, rūpīgi izvēloties un sajaucot tos, lai apmierinātu dažādu komponentu daļu vajadzības un apstākļus, kādos tās tiks izmantotas. Piemēram, gatavojot gāzes turbīnas asmeņus, asmeņu pamatnē varat izmantot augstus - stiprības sakausējuma materiālus, lai pārliecinātos, ka tie paliek savienoti. Lai asmeņi būtu izturīgāki pret karstumu un koroziju, apstrādājiet to virsmas ar savienojumiem, kas var izturēt augstu temperatūru un koroziju. Šī materiālu kombināciju optimizācijas metode var padarīt komponentus labāk darboties kopā un padarīt aprīkojumu ticamāku.
Ātra un ērta pielāgošana dažādām vajadzībām
3D drukāšana ar metālu ir lieliska, lai pagatavotu mazas unikālu priekšmetu partijas. Ražotāji var ātri izgatavot detaļas, kas ir tieši tās, kas klientiem ir vajadzīgas. Tas samazina ražošanas laiku un maksā daudz, neveicot ieguldījumus lielās veidnēs un ražošanas līnijās. Tas palīdz enerģijas aprīkojuma ražotājiem labāk apmierināt patērētāju īpašās vajadzības un panākt, lai detaļas labāk darbotos ar dažādām ierīcēm. Piemēram, saules fotoelementu jomā dažādiem apgabaliem var būt dažādi uzstādīšanas iestatījumi un apgaismojuma apstākļi, un patērētājiem var būt dažādas vajadzības pēc lieluma, formas un veidā, kā tiek uzstādītas fotoelektriskās iekavas. Izmantojot metāla 3D drukāšanas tehnoloģiju, saules kronšteinu detaļas, kas atbilst vietējām vajadzībām, var ātri padarīt, padarot fotoelektriskās sistēmas vieglāk uzstādāmas un saderīgākas ar citām sistēmām.
https: //www.china - 3dprinting.com/metal - 3d - drukāšana/3d - drukāšana - Ūdenspump- impeller.html