1, Metāla 3D drukas tehnoloģijas pamatidejas un priekšrocības"-
Metāla 3D drukāšana, ko dažkārt dēvē par metāla piedevu ražošanu, ir paņēmiens, kurā trīsdimensiju lietas tiek radītas, saliekot slāni pa slānim metāla pulverus vai stieples. Tas precīzi nogulsnē metāla pulveri vai stiepli datora kontrolē pēc tam, kad tas ir uzkarsēts līdz izkusušam stāvoklim, izmantojot augstas enerģijas lāzerus vai elektronu starus, tādējādi uzkrājot slāni pa slānim, līdz tiek izveidots pilnīgs trīsdimensiju objekts. Šī pieeja ne tikai ievērojami palielina materiālu patēriņu, bet arī ievērojami saīsina produktu izstrādes ciklu.
Metāla 3D druka piedāvā daudzas ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar parastajām ražošanas metodēm:
Augsta dizaina brīvības pakāpe: iespējams ātri izveidot sarežģītu iekšējo konstrukciju, kas ir īpaši svarīga vairākām kosmosa kuģu galvenajām sastāvdaļām.
Augsts materiālu izlietojuma līmenis: precīza materiālu izmantošanas pārvaldība samazina materiālu atkritumus un enerģijas patēriņu ražošanas laikā.
Augsta ražošanas efektivitāte vienkāršo ražošanas procesu un palielina to, novēršot veidņu un montāžas metožu nepieciešamību.
Lieliska pielāgošanas spēja: spēj ātri izstrādāt un izdrukāt nepieciešamos komponentus, pamatojoties uz reālo pieprasījumu, tādējādi uzlabojot darbību atsaucību un pielāgošanās spēju.
2, nevis metāla 3D drukāšanas funkcionālā integrācija kosmosa kuģu būvēšanai
Kosmosa kuģis ir ļoti integrēta sistēma, kuras vairākām daļām ir cieši jāsadarbojas, lai veiktu dažādus sarežģītus uzdevumus. Pateicoties savām īpašajām īpašībām, metāla 3D drukāšanas tehnoloģija ir attīstījusies tālāk par vienkomponentu izgatavošanu līdz sarežģītai funkcionālai integrācijai kosmosa kuģu būvē.
Sarežģītu konstrukciju integrēta ražošana
Daudzām svarīgām kosmosa kuģu daļām, piemēram, dzinēju sadegšanas kamerām, degvielas cauruļvadu sistēmām utt., ir sarežģītas ģeometriskas formas un iekšējā konstrukcija. Lai gan metāla 3D drukas tehnoloģija var viegli atrisināt šīs grūtības, tradicionālajām ražošanas metodēm dažkārt ir grūti panākt šo komponentu integrētu izgatavošanu. Metāla 3D drukas tehnoloģija var nodrošināt sarežģītu strukturālo komponentu integrētu ražošanu, precīzi pārvaldot tādus faktorus kā temperatūra, ātrums un precizitāte drukas procesa laikā, tādējādi uzlabojot komponentu ražošanas precizitāti un kvalitāti.
saliktā druka, izmantojot vairākus materiālus
Ekstrēmi vides apstākļi, piemēram, augsta temperatūra, augsts spiediens un spēcīgs starojums, var prasīt, lai kosmosa kuģa komponenti spētu izdzīvot. Līdz ar to parasti šīs daļas sastāv no vairākiem augstas veiktspējas materiāliem. Vairāku materiālu, tostarp titāna sakausējumu, alumīnija sakausējumu, niķeļa sakausējumu utt., kompozītdrukāšanu var veikt, izmantojot metāla 3D drukas tehnoloģiju. Papildus komponentu stiprības un cietības uzlabošanai šī saliktā druka garantē vieglu dizainu, tādējādi samazinot kosmosa kuģa kopējo svaru.
Funkcionālo sistēmu gradientu integrācija
Papildus lieliskām mehāniskajām īpašībām kosmosa kuģu daļām ir jāatbilst īpašām funkcionālām vajadzībām. Funkcionālo struktūru gradienta integrācija, tas ir, vairāku dažādu funkcionālo struktūru apvienošana vienā komponentā, ir iespējama, pateicoties metāla 3D drukas tehnoloģijai. Augstas temperatūras sakausējumu un vara sakausējumu funkcionālo struktūru integrētai gradienta piedevu ražošanai dzinēja vilces kamerā var izmantot, piemēram, metāla 3D drukas tehnoloģiju. Papildus detaļu vispārējās veiktspējas uzlabošanai šī gradienta integrācija samazina ražošanas izdevumus un ciklus.
Ātra reakcija un pielāgota ražošana
Kosmosa misijās astronauti var saskarties ar nezināmām grūtībām, kuru risināšanai ir nepieciešami īpaši rīki. Parastās instrumentu ražošanas un transportēšanas metodes ir laikietilpīgas un dārgas. Pamatojoties uz faktiskajām prasībām uz Zemes vai nākotnes kosmosa rūpnīcām, metāla 3D drukas tehnoloģija var ātri izstrādāt un izveidot nepieciešamos rīkus. Papildus tam, ka uzlabojas kosmosa misiju pielāgošanās un reaģētspēja, šī ātrā reakcija un pielāgotā ražošanas jauda palīdz samazināt rezerves daļu ražošanas un transportēšanas izdevumus.
3, 3D metāla drukāšanas gadījuma izpēte kosmosa kuģu būvēšanai
Kā piemēru izmantojot aviācijas dzinēja vilces kameru, metāla 3D drukas tehnoloģija ir bijusi diezgan nozīmīga šīs daļas ražošanā. Vilces kamerai, kas ir būtiska aviācijas dzinēju sastāvdaļa, ir jāiztur ekstremāli klimatiskie apstākļi, tostarp augsta temperatūra un liels spiediens. Vilces kameras komponentu integrētas ražošanas un vieglas konstrukcijas sasniegšana dažkārt ir sarežģīta, izmantojot parastās ražošanas metodes. Un 3D drukāšana no metāla var viegli atrisināt šīs grūtības. Metāla 3D drukas tehnoloģija ir sasniegusi integrētu ražošanu un vieglu vilces kameras komponentu dizainu, precīzi pārvaldot tādus faktorus kā temperatūra, ātrums un precizitāte visā drukāšanas procesā. Līdztekus tam ir efektīvi ražotas augstas veiktspējas un sarežģītas struktūras vilces kameras daļas gaisa kuģu dzinējiem, apvienojot vairākas piedevu ražošanas metodes ar gradientu piedevu ražošanas tehnoloģijām un daudzveidīgām materiālu funkcionālajām struktūrām. Šī daļa samazina ražošanas izmaksas un ciklus, kā arī nodrošina izcilas mehāniskās īpašības un veiktspēju augstas temperatūras un augsta spiediena vidē.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-water-pump-impeller.html