Neapšaubāmi, viena no pirmajām nozarēm, kas izmantoja piedevu ražošanas (AM) tehnoloģiju, lai radītu vieglas detaļas, bija gaisa kuģu rūpniecība (optimizējiet svaru, nesamazinot izturību). Piedevu ražošanas izmantošana aviācijas un kosmosa nozarē šobrīd pieaug. Paredzams, ka aviācijas un kosmosa 3D drukas tirgus līdz 2023. gadam sasniegs 9,23 miljardus ASV dolāru ar salikto gada pieauguma tempu 20,23 procentiem, liecina Strategic Market Research aptauja.
Metāla 3D drukāšanas ceļi aviācijā
Kā jau tika teikts, aviācijas un kosmosa nozare jau sen ir izmantojusi metāla 3D drukāšanu tās daudzo priekšrocību dēļ, un šis tehnoloģijas modelis ir kļuvis nobriedis pēc gadiem ilgas izaugsmes. Aviācijas un kosmosa nozare kopumā meklē veidus, kā palielināt nozares ilgtspēju, tāpēc tiek prognozēts, ka turpmākajos gados šis ieviešanas temps tikai pieaugs. Tā kā nākamajos gados būs nepieciešami inovatīvāki komponenti, metāla 3D druka kļūs populārāka. Lidmašīnām virzoties uz elektrifikāciju un alternatīviem enerģijas avotiem, piemēram, ūdeņradi, šis laikmets drīz pienāks. Ir svarīgi atzīmēt, ka, iespējams, būs nepieciešamas visas lidmašīnas konstrukcijas izmaiņas un ka viens no galvenajiem ieguvumiem no tā varētu būt piedevu ražošanas izmantošana. Šīs tehnoloģijas, kas ir pazīstamas ar spēju izveidot ģeometrijas, kuras nav iespējamas ar tradicionālajām metodēm, ļauj lietotājiem maksimāli palielināt konstrukcijas dizainu, veiktspēju un drošību.
Turklāt ir pieejamas dažādas 3D drukas tehnikas. Īsumā, pārbaudot dažādās nozarē izmantotās metāla piedevu tehnoloģijas, tiek ņemtas vērā visas metāla tehnoloģijas. Ilgtspējīgs biznesa risinājums vienmēr ir jāizveido, apzināti ietaupot izmaksas vai uzlabojot veiktspēju. Papildus komponentu sertificēšanai nozarei ir jāapsver industrializācija, kur mēs vēlamies ražot vairāk detaļu. Lai gan aerostruktūrās bieži tiek izmantotas virzītas enerģijas nogulsnēšanas (DED) tehnoloģijas, lai nodrošinātu ātru nogulsnēšanos un liela izmēra iespējas, dzinēji izmanto pulvera slāņa saplūšanu, lai nodrošinātu augstas precizitātes atjaunošanas iespējas (ti, sarežģītas daļas).
Piedevu ražošanas process ir atkarīgs arī no materiāliem. Izmantotie materiāli arī mainās atkarībā no lietošanas apstākļiem un pielietojuma scenārijiem. Tā kā vieglākiem transportlīdzekļiem ir nepieciešams mazāk degvielas, titānam ir augsta izturības un svara attiecība, kas ir būtiska kosmosa vajadzībām. Tā kā tie var darboties temperatūrā, kas ir tuvu to kušanas temperatūrai, niķeļa bāzes supersakausējumi, piemēram, Inconel, ir izdevīgi augstas temperatūras situācijās. Alumīnijs ir labs siltumvadītājs un labi darbojas siltummaiņa lietojumos. Kopumā materiāli, kas bieži tiek ražoti, izmantojot parastās aviācijas un kosmosa rūpniecības metodes, nodrošina lieliskas piedevu ražošanas iespējas.
Tomēr, tiklīdz ir izvēlēta metode un viela, metāla 3D drukāšanai ir daudz radošu pielietojumu kosmosa nozarē. Lielākā daļa sarežģīto konstrukcijas daļu darbojas augstas temperatūras apstākļos, ir saistītas ar siltuma pārnesi vai satur šķidruma ejas, un piedevu drukāšana ir ideāli piemērota šādu detaļu ražošanai svarīgām aviācijas dzinēju sastāvdaļām, piemēram, siltummaiņiem, lāpstiņriteņiem, spirālēm utt.
Pareizi pielietojot, piedevu ražošana ir izcila, tāpēc izvēlētajai tehnoloģijai jābūt atbilstošai detaļas prasībām. Tas ir jāņem vērā jau projekta plānošanas fāzē, bieži vien pat pirms viena vārda uzrakstīšanas. Jo labāka būs jūsu gatavā sastāvdaļa, jo agrāk jums vajadzētu domāt par piedevu ražošanas priekšrocībām. Ja jūs piekrītat visiem inženiera ierobežojumiem projektēšanas fāzes sākumā, jūs varētu redzēt pievilcīgu daļu, taču tā tika izstrādāta bez ierobežojumiem un bez ražošanas metodēm.