Fona lieta
Izmantojot lāzerkausēšanas tehnoloģiju – vienu no 3D drukāšanas tehnoloģijām – zinātniskā un rūpnieciskā sadarbība projektā "Leichtbau Motor" radīja iekšdedzes dzinēju ar gandrīz 21% mazāku svaru. Šī ievērojamā svara samazināšanas ietekme ir radījusi lielu interesi, jo īpaši aviācijas un kosmosa nozarē, kur gaisa kuģu veiktspēja un efektivitāte ir atkarīga no vieglā svara konstrukcijas.
tehniskās idejas
Metāla 3D drukāšanas tehnoloģija ir aditīva ražošanas metode, kas pārvērš digitālos modeļus par fiziskiem. Pamatideja ir izveidot paredzētā produkta 3D modeli, izmantojot datorizētās projektēšanas (CAD) programmatūru, pēc tam modeli sagriezt un sadalīt vairākos plānos slāņos, izveidojot drukas ceļu katram plānajam slānim. Pēc piemērotā 3D printera un materiālu izvēles pārvietojiet sagrieztos failus uz printeri slāņa drukāšanai un beidzot pabeidziet objekta ražošanu.
lietas izskatīšana
Dizains kartera un cilindra galvas svara samazināšanai
Projekta "Leichtbau Motor" komanda nolēma maksimāli palielināt dzinēja cilindra galvas un kartera veiktspēju. Šie divi alumīnija sakausējuma lējumi ir piedzīvojuši ievērojamu svara samazināšanos pēc 3D drukas tehnoloģijas atjaunošanas.
Cilindra apvalks:
Izmantojot cilindra galvas topoloģisko optimizāciju, pārbūvētā cilindra galva ir samazinājusi svaru par 2,3 kg, tādējādi par 22% mazāk nekā sākotnējā sastāvdaļa.
Sekcija, kas piedzīvo lielu mehānisko spriegumu, ir pastiprināta, lai garantētu izturību pēc svara samazināšanas. Dubultās T veida sijas (IPB) apvienojumā ar integrētām slēgtām atvilktnēm nodrošina ideālu svara samazināšanas un stingrības saglabāšanas attiecību.
Inovatīvā šķērsplūsmas dzesēšanas sistēma samazina temperatūru sadegšanas kamerā līdz pat 40%, izmantojot atsevišķu dzesēšanas līniju lielas ietilpības ūdens apvalka vietā, tādējādi samazinot nepieciešamo ūdens uzņemšanu.
Karteris:
Dizaini svara samazināšanai: pārbūvētais karteris sver mazāk par 5,1 kg. Izstrādāts kā īss svārki ar alumīnija pamatnes plāksni, karteris aizstāj tērauda gultņa pārsegu ar pamatnes plāksni, tādējādi samazinot pamata dīzeļdzinēja galvenā gultņa berzi.
Atvērtās horizontālās slodzes konstrukcijas, kas atrodas kartera starpsienā, ir pastiprinātas ar šķērsrievotiem kompozītmateriāliem piemērotās vietās. Papildu pastiprinājums nāk no divām vieglajām savienojošajām caurulēm līdzsvara ass tuvumā.
Materiāla optimizācija ir Stikla šķiedras pastiprināti fenola sveķi veido kartera sānu vāku, tādējādi ietaupot aptuveni 15% no svara.
Eļļas ķēdes un izplūdes caurules uzlabošana
Izplūdes caurule: Izolācijas slānis tiek tieši drukāts, izmantojot 3D drukas tehnoloģiju, tādējādi paātrinot siltuma veidošanos izplūdes gāzu pēcapstrādes sistēmā.
Eļļas kontūru optimizēšana: gan aukstās palaišanas, gan regulāras darbības laikā labāks eļļas kontūrs piedāvā papildu priekšrocības. Jauna elektroinstalācija (locīšana asas novirzes vietā) un šķērsgriezuma uzlabojumi kopā samazina spiediena zudumus cilindra galvā un karterī par 22%.
Pabalstu pielietojumi
viegls dizains: izmantojot ideālas drukas struktūras un uzlabotas materiāla īpašības, metāla 3D drukas tehnoloģija nodrošina vieglu aviācijas komponentu dizainu, tādējādi ievērojami uzlabojot gaisa kuģu veiktspēju un efektivitāti.
Metāla 3D drukāšanas tehnoloģija kā aditīva ražošanas tehnika būtībā novērš resursu, laika un citu izmaksu zudumu "vienādas materiālu ražošanas un atņemošās ražošanas" procesā. Personīga pielāgošana palīdz saīsināt radošo ciklu un palielināt ražošanas efektivitāti.
Ražošana ar sarežģītu struktūru: metāla 3D drukāšanas tehnoloģija var nekavējoties pārvērst CAD modeļus fiziskos modeļos aviācijas komponentiem ar sarežģītām struktūrām, tādējādi veicot vienu pret --vienu precīzu replikāciju un risinot sarežģīto reproducēšanas problēmu, izmantojot parastās ražošanas metodes.
Dažām aviācijas sastāvdaļām aviācijas un kosmosa nozarē ir ierobežots kalpošanas laiks, un tām ir nepieciešama regulāra apkope un remonts. Ātra komponentu izgatavošana un precīza bojājumu zonas atjaunošana, ko nodrošina metāla 3D drukas tehnoloģijas, palīdz ietaupīt ražošanas izmaksas.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/mjf-3d-printing-nylon-pa12-car-parts.html