1 ülevaade kõrgtemperatuursetest sulamimaterjalidest
Üks metallist aine, mis võib töötada pikka aega kõrgel temperatuuril ja teatud pinges üle 600 kraadi, on kõrge temperatuuriga sulamid. Nende jõudlust kõrgel temperatuuril parandab legeerelementide, sealhulgas molübdeeni, kroomi ja volframi lisamine; nende põhialuseks on elemendid, sealhulgas raud, koobalt ja nikkel. Seda tüüpi sulamit kasutatakse laialdaselt kosmose-, energeetika-, keemia- ja muudes sektorites ning sellel on suur tugevus kõrgel temperatuuril, hea väsimus, purunemiskindlus ning erakordne oksüdatsiooni- ja korrosioonikindlus.
Kõrgtemperatuurseid sulameid kasutatakse enamasti lennunduses ja kosmosetööstuses kõrge temperatuuriga komponentide, nagu põlemiskambrite, turbiinilabade, turbiinikettade jms tootmiseks lennukimootorites ja lennukites. Need osad peavad mitte ainult säilitama piisava tugevuse ja sitkuse kõrgel temperatuuril, vaid taluma ka keerulisi mehaanilisi ja termilisi koormusi, nõudes seega üsna kõrget materjali jõudlust.
2 Metallist 3D-printimise tehnoloogia: kokkuvõte
Digitaalsel 3D-modelleerimisel põhinev metallist 3D-printimine – mida nimetatakse ka metallilisandite tootmiseks – on arenenud tehnoloogia, mis võimaldab kiiresti valmistada keerulisi konstruktsioonikomponente kiht-kihi haaval metallipulbrite või -traatide kihistamise teel. Metallist 3D-printimine pakub kiiremaid tootmistsükleid, paremat materjalikasutust kui tavalised lahutava või samaväärse materjali tootmistehnikad ja suuremat disaini paindlikkust.
Mitmete metallmaterjalide hulgas, mida metalli 3D-printimise tehnoloogia suudab käsitseda, sealhulgas roostevaba teras, alumiiniumisulamid, titaanisulamid, niklisulamid ja kõrge temperatuuriga sulamid, ei ole mitte ainult materjali mikrostruktuuri täiuslik juhtimine prindiparameetrite, sealhulgas laservõimsuse täpse juhtimisega, skannimiskiirus, kihi paksus jne, et optimeerida materjali jõudlust.
3 Lennunduses kasutatavad kõrgtemperatuurilised sulamid: rakendused Kolmemõõtmeline metallitrükk
Keeruliste konstruktsiooniosade valmistamine
Lennunduse kõrge temperatuuriga komponentidel, nagu turbiinilabade jahutuskanalid ja põlemiskambrite sisemised vooderdised, on keerukad geomeetrilised vormid ja sisemised struktuurid. Kuigi metallist 3D-printimise tehnoloogia saab selle raskusega hõlpsalt hakkama, on traditsiooniliste tootmistehnikate puhul mõnikord keeruline neid keerulisi struktuure täpselt töödelda. Ilma keerukate liitmike ja vormideta saab keeruka geomeetrilise kuju ja sisestruktuuriga komponente valmistada täpselt kihthaaval metallipulbrite virnastamise teel.
Kergekaaluline konstruktivism
Lennundustööstuse üks peamisi eesmärke on kergekaalulisus; see võib aidata õhusõidukeid kergemaks muuta, kütusekulu vähendada ja lennuomadusi parandada. Konstruktsiooniarhitektuuri ja materjalide jaotuse abil võimaldab metallist 3D-printimise tehnoloogia disaineritel teostada kerget disaini. Näiteks saab õõnes- või võrekonstruktsiooniga turbiinilabade ehitamisel tugevust kahjustamata oluliselt vähendada kaalu.
Materjali omaduste optimeerimine
Materjalide mikrostruktuuri täpse juhtimisega saab metallist 3D-printimise tehnoloogia nende kvaliteeti maksimeerida. Trükiparameetreid ja kuumtöötlemismeetodeid muutes saab kõrgtemperatuuriliste sulamite valmistamisel saavutada täpse mikrostruktuuri, sealhulgas tera suuruse, faasi koostise ja jaotuse kontrolli: nende mikrostruktuuride optimeerimine aitab kaasa materjalide kõrge temperatuuri tugevusele, väsimuskindlusele ja oksüdatsioonile. vastupidavust tuleb parandada.
Tootmiskulude alandamine
Traditsiooniline kõrgtemperatuuriline sulamikomponentide tootmine nõuab sageli mitmeid protsesse – valamine, sepistamine, mehaaniline töötlemine jne –, millel pole mitte ainult kõrged tootmiskulud, vaid tekivad ka kergesti jäätmeid. Valmistatud või peaaegu valmis komponentide otse tootmisega vähendab metallist 3D-printimise tehnoloogia drastiliselt vaheprotseduure ja praagi määra, vähendades seega tootmiskulusid.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printed-automotive-metal-prototype.html