1: Pašreizējie sasniegumi metāla 3D drukas materiālu jomā
sakausējums ar augstu temperatūru
Augstas temperatūras sakausējumi ar lielu karstumizturību, augstu izturību un labu šļūdes pretestību ir neaizstājami komponenti kosmosa nozarē. Augstas temperatūras sakausējumu drukāšanas process pēdējos gados ir ievērojami uzlabots, jo metāla 3D drukas tehnoloģija pastāvīgi attīstās. Piemēram, ir sasniegts jaunais, ar dispersiju stiprināts niķeļa kobalta hroma oksīds (ODS) augstas temperatūras sakausējums GRX-810, ko NASA izstrādājis sadarbībā ar Elementum 3D, komerciāli pārdots. Augstas temperatūras apstākļos šis materiāls ir attīstījis šļūdes pretestību 1000 reizes un divkāršojis izturību un oksidācijas pretestību, tādējādi piedāvājot iespēju izgatavot plānākas un mazākas dzinēja sastāvdaļas.
Spēcīgs viegls sakausējums
Gaisa kuģu veiktspējas uzlabošana aviācijas un kosmosa nozarē galvenokārt ir atkarīga no vieglās konstrukcijas. Vieglus un augstas stiprības sakausējumus var ražot, pateicoties metāla 3D drukas tehnoloģijām Līdztekus zemam blīvumam šie sakausējumi nodrošina lieliskas mehāniskās īpašības un izturību pret koroziju. Piemēram, Scalmalloy alumīnija un magnija skandija sakausējumiem, piemēram, Scalmalloy, ir slaveni ar savu īpašo stiprības un svara attiecību, un tie ir ideāla izvēle. Vieglas un augstas stiprības sakausējuma detaļas ar sarežģītām ģeometriskām formām var ražot, izmantojot metāla 3D drukas tehnoloģiju, tādējādi ievērojami samazinot lidmašīnu svaru.
Vairāku materiālu kompozītmateriālu druka
Vēl viens nozīmīgs sasniegums metāla 3D drukāšanas jomā ir vairāku materiālu kompozītmateriālu druka. Šī tehnoloģija ļauj vienā komponentā integrēt vairākus materiālus, tādējādi apmierinot dažādas veiktspējas un funkcionālās vajadzības. Piemēram, aviācijas un kosmosa nozarē augstas stiprības metālus var drukāt ar kompozītmateriālu, izmantojot metāla 3D drukāšanas tehnoloģiju ar viegliem metāliem, keramiku un citiem materiāliem, lai izveidotu sarežģītas konstrukcijas sastāvdaļas ar izcilām mehāniskām iespējām un vieglām īpašībām. Papildus komponentu veiktspējas uzlabošanai šī vairāku materiālu kompozītmateriālu drukas metode samazina ražošanas izdevumus un ciklus.
2: Metāla 3D drukāšanas iespējamie lietojumi aviācijas un kosmosa nozarē
Dzinēju ražošana
Metāla 3D drukas tehnoloģijai ir plašas pielietojuma iespējas aviācijas dzinēju ražošanā. Izmantojot šo metodi, var izveidot sarežģītas ģeometrijas un iekšējos dzesēšanas kanālus dzinēja komponentiem, tostarp turbīnu lāpstiņām, sadegšanas kamerām utt. Pateicoties labam konstrukcijas dizainam, šīm daļām ir ne tikai lieliskas mehāniskās īpašības un karstumizturība, bet arī tās var samazināt svaru un palielināt degvielas ekonomiju. Turklāt dzinēja remontam un nomaiņai tiek izmantota metāla 3D drukas tehnoloģija, tādējādi ietaupot laiku un naudu.
Strukturālo elementu izstrāde
Turklāt ļoti izdevīga aeronavigācijas strukturālo komponentu izgatavošanai ir metāla 3D drukas tehnoloģija. Izmantojot šo tehnoloģiju, var izveidot konstrukcijas elementus ar sarežģītām ģeometriskām formām un vieglām īpašībām, piemēram, spārnus, fizelāžas utt. Pateicoties ideālam konstrukcijas dizainam, šiem konstrukcijas elementiem ir ne tikai izcilas mehāniskās īpašības un izturība pret koroziju, bet arī tie var samazināt svaru un uzlabot gaisa kuģa veiktspēju. Turklāt lidmašīnu kalpošanas laiku pagarina metāla 3D drukas tehnoloģija, ko var izmantot konstrukcijas detaļu remontam un nomaiņai.
Jaunu lidmašīnu izpēte un izstrāde
Spēcīgu palīdzību jaunu lidmašīnu izpētei un attīstībai sniedz metāla 3D drukas tehnoloģijas. Izmantojot šo metodi, var ātri izgatavot prototipiskus komponentus ar sarežģītām ģeometriskām formām un vieglām īpašībām veiktspējas testēšanai un optimizācijas projektēšanai. Papildus jaunu gaisa kuģu izpētes un izstrādes cikla saīsināšanai tas samazina izdevumus šajās jomās. Lidmašīnas veiktspēju un pielāgošanās spējas vēl vairāk uzlabo metāla 3D drukas tehnoloģija, ko var izmantot, lai ražotu unikālus komponentus jauniem lidaparātiem, tostarp deformējamus spārnus, adaptīvās vadības sistēmas utt.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-for-mold-inserts.html