Standarta ražošanas metožu problēma ir tā, ka tās nevar viegli izmantot augstus - veiktspējas materiālus.
Tradicionālās ražošanas metodes, piemēram, liešanai, kalšanai un apstrādei, ir grūti izmantot augstus - veiktspējas materiālus. Liešanas tehnoloģija var padarīt detaļas ar sarežģītām formām, taču tā ir pakļauta kļūdām, ieskaitot komponentu segregāciju, porainību un saraušanos sacietēšanas procesa laikā. Šīs nepilnības padara materiālo īpašības nevienmērīgu un apgrūtina precīzu daudzu atribūtu integrāciju. Kalšanas tehnoloģija var padarīt metālu stiprāku un stingrāku, taču ir grūti iegūt vislabāko šo īpašību kombināciju dažās daļās, kurām tās vajadzīgas, piemēram, tādas, kurām jābūt stipram un izturīgam pret koroziju. Mehāniskās apstrādes galvenā uzmanība tiek pievērsta izejvielu formas un lieluma maiņai. Tas neko daudz nedara, lai apvienotu materiālu īpašības, un tas var iznīcināt materiālu sākotnējās īpašības apstrādes laikā.
Metāla 3D drukāšanas ideja ir apvienot materiālus tādā veidā, kas liek tiem labāk darboties kopā.
Piedevu ražošana ir metāla 3D drukāšanas ideja. Tas veido trīs - Dimensijas objektus, sakraujot metāla sastāvdaļu slāņus viens otram virsū. Tās kodols ir spēja precīzi regulēt materiālu sadalījumu un kā veidojas to mikrostruktūra, kas ļauj apvienot augstus - veiktspējas materiālus. Lāzeri un elektronu stari ir augstas - enerģijas staru piemēri, ko drukāšanas procesā izmanto metāla pulveru vai vadu slāni, un to izmanto drukāšanas procesā. Jūs varat precīzi pielāgot, kā katrs slānis kūst un sacietē, lai apmierinātu jūsu dizaina vajadzības. Drukāšanas iestatījumu mainīšana, piemēram, lāzera jauda, skenēšanas ātrums, slāņa biezums un tā tālāk, var mainīt metāla materiālu graudu lielumu, fāzes sastāvu un mikrostruktūru, kas var uzlabot to īpašības. Metāla 3D drukāšana var arī veikt saliktu drukāšanu, kas nozīmē, ka tas var apvienot metāla komponentus ar dažādām īpašībām, lai apmierinātu dizaina vajadzības, un nodrošināt veiktspēju, kas labi darbojas ar citiem materiāliem.
Veidi, kā izmantot materiālus enerģijas aprīkojumā, kas labi darbojas kopā, lai veiktu labu veiktspēju
Mikrostruktūras optimizēšana veiktspējas integrācijai
Daudzām enerģijas aprīkojuma detaļām jāveic augstā temperatūrā un jābūt stiprai un izturīgai pret rāpošanu. Regulējot dzesēšanas ātrumu un sacietēšanas apstākļus, metāla 3D drukāšana var uzlabot graudu lielumu metālos. Nelieli graudi var pārtraukt dislokācijas kustību un padarīt materiālus stiprākus un grūtākus. Tajā pašā laikā ātra sacietēšana varētu arī palīdzēt metāliem attīstīt dažas unikālas fāzes struktūras, ieskaitot sadalītās nanomēroga nogulsnes. Šīs nogulsnētās fāzes var palikt stabilas augstā temperatūrā, kas padara materiālu izturīgāku pret rāpošanu. Piemēram, izgatavojot turbīnu asmeņus gāzes turbīnām, metāla 3D drukāšanas tehnoloģija var uzlabot asmeņu izgatavošanai izmantoto materiālu mikrostruktūru. Tas padara tos stiprākus un izturīgākus pret rāpošanu augstā temperatūrā, kas padara asmeņus ilgāk.
Multi - Materiāla kompozītmateriālu drukāšana iegūst vislabāko veiktspēju no katra materiāla.
Dažās enerģijas aprīkojuma daļās vienlaikus jābūt vairāk nekā vienai īpašībai, piemēram, spēja pretoties korozijai un vadīt elektrību. Metāla 3D drukāšana var izdrukāt dažādus materiālus kopā, izgatavojot kompozītmateriālu izdrukas, kas apvieno metāla komponentus ar dažādām īpašībām, pamatojoties uz dizaina vajadzībām. Piemēram, dažām kodolenerģijas aprīkojuma daļām jāspēj pretoties starojumam un labi vadīt siltumu. Izmantojot 3D drukāšanu, radiāciju - izturīgus sakausējumus var kombinēt ar metāliem, kas labi uzkarsē. Radiācijas - izturīgi materiāli tiek izmantoti svarīgos apgabalos, un metāli, kas labi izmanto siltumu, tiek izmantoti apgabalos, kuriem jāatbrīvojas no karstuma. Tādā veidā abi materiālu veidi darbojas kopā, lai uzlabotu veiktspēju. Šī multi - materiālu kompozītmateriālu drukāšanas tehnoloģija pāriet par tipisko ražošanas procedūru robežām, kad runa ir par materiālu izvēli, un atver vairāk iespēju augstām - enerģijas aprīkojuma elementu veiktspējas integrāciju.
Funkcionālā gradienta materiāla drukāšana padara iespējamu veiktspējas pāreju.
Dažām enerģijas aprīkojuma daļām jāspēj rīkoties ar dažādiem darba apstākļiem un veiktspējas vajadzībām. Metāla 3D drukāšana var izgatavot funkcionāli šķirotus materiālus, kas nozīmē, ka materiālu īpašības detaļās var vienmērīgi mainīties. Piemēram, saules termiskās enerģijas ražošanā savākšanas caurules iekšējai sienai jāspēj labi absorbēt siltumu, bet ārējai sienai jāspēj labi izolēt. Metāla 3D drukāšanas tehnoloģija ļauj lēnām mainīt metāla materiālu sastāvu un mikrostruktūru, lai apmierinātu dizaina vajadzības. Tas ļauj karstuma savākšanas caurulei viegli pāriet no karstuma absorbcijas līdz izolācijai no iekšpuses, kas uzlabo caurules kopējo veiktspēju.
https: //www.china - 3dprinting.com/metal - 3d - drukāšana/3d - drukāšana-intake-manifold.html