1, Metallist 3D-printimise tehnoloogia põhiideed ja eelised"-
Metallist 3D-printimine, mida mõnikord nimetatakse metallilisandite tootmiseks, on tehnika, mille abil luuakse kolmemõõtmelisi asju metallipulbrite või juhtmete kiht-kihi haaval virnastamise teel. See ladestab täpselt metallipulbri või traadi arvuti juhtimisel pärast selle kuumutamist sulaolekusse suure energiaga laserite või elektronkiirte abil, kogudes nii kihtide kaupa, kuni valmib terviklik kolmemõõtmeline objekt. Selline lähenemine mitte ainult ei suurenda oluliselt materjalikasutust, vaid lühendab oluliselt ka tootearenduse tsüklit.
Metallist 3D-printimine pakub tavapäraste tootmismeetoditega võrreldes palju märkimisväärseid eeliseid:
Suur disainivabadus: võimalik kiiresti toota keerulist sisekonstruktsiooni, mis on kosmoselaeva mitme põhikomponendi jaoks eriti oluline.
Kõrge materjalikasutuse määr: materjalikasutuse täpne juhtimine vähendab materjalijäätmeid ja energiakulu tootmisel.
Kõrge tootmistõhusus lihtsustab tootmisprotsessi ja suurendab seda, kaotades vormide ja montaažitehnikate vajaduse.
Suurepärane kohandamisvõime: suudab vastavalt tegelikule nõudlusele vajalikke komponente kiiresti välja töötada ja printida, parandades sellega tegevuste reageerimisvõimet ja kohanemisvõimet.
2, mitte metallist 3D-printimise funktsionaalne integreerimine kosmoselaevade ehitamiseks
Kosmoseaparaat on väga integreeritud süsteem, mille mitmed osad peavad erinevate keeruliste ülesannete täitmiseks tegema tihedat koostööd. Oma eriliste omadustega on metallist 3D-printimise tehnoloogia arenenud kaugemale üksikkomponentide valmistamisest kuni keeruka funktsionaalse integreerimiseni kosmoselaevade ehitamises.
Keeruliste konstruktsioonide integreeritud tootmine
Paljudel kosmoselaeva olulistel osadel, nagu mootorite põlemiskambrid, kütusetorusüsteemid jne, on keerukas geomeetriline kuju ja sisemine konstruktsioon. Kuigi metallist 3D-printimise tehnoloogia võib need raskused hõlpsasti lahendada, on traditsiooniliste tootmistehnikate puhul mõnikord raske saavutada nende komponentide integreeritud valmistamist. Metallist 3D-printimise tehnoloogia võib teostada keerukate konstruktsioonikomponentide integreeritud tootmist, haldades täpselt selliseid tegureid nagu temperatuur, kiirus ja täpsus printimisprotsessi ajal, parandades nii komponentide valmistamise täpsust ja kvaliteeti.
mitut materjali hõlmav komposiittrükk
Ekstreemsete keskkonnatingimuste hulka kuuluvad kõrge temperatuur, kõrge rõhk ja tugev kiirgus võib nõuda, et kosmoseaparaadi komponendid suudaksid ellu jääda. Järelikult koosnevad need osad tavaliselt mitmest suure jõudlusega materjalist. Metallist 3D-printimise tehnoloogiaga saab trükkida mitmetest materjalidest, sealhulgas titaanisulamid, alumiiniumisulamid, niklipõhised sulamid jne. Lisaks komponentide tugevuse ja kõvaduse suurendamisele tagab see komposiittrükk kerge disaini, mis vähendab kosmoselaeva kogumassi.
Funktsionaalsete süsteemide gradientintegratsioon
Lisaks suurepärastele mehaanilistele omadustele peavad kosmoselaeva osad vastama ka teatud funktsionaalsetele vajadustele. Funktsionaalsete struktuuride gradientintegratsioon ehk mitme erineva funktsionaalse struktuuri ühendamine ühe komponendi sees on võimalik tänu metallist 3D-printimise tehnoloogiale. Kõrgtemperatuuriliste sulamite ja vasesulamite funktsionaalsete struktuuride integreeritud gradientlisandiga tootmiseks mootori tõukekambris saab rakendada näiteks metalli 3D-printimise tehnoloogiat. Lisaks osade üldise jõudluse parandamisele vähendab see gradiendi integreerimine tootmiskulusid ja -tsükleid.
Kiire reageerimine ja kohandatud tootmine
Kosmosemissioonidel olevad astronaudid võivad sattuda tundmatutesse raskustesse, mis nõuavad käsitsemiseks spetsiaalseid tööriistu. Tavalised tööriistade valmistamise ja transportimise meetodid on aeganõudvad ja kallid. Tuginedes tegelikele vajadustele Maal või tulevastes kosmosetehastes, suudab metallist 3D-printimise tehnoloogia kiiresti kavandada ja luua vajalikud tööriistad. Lisaks kosmosemissioonide kohanemis- ja reaktsioonivõime suurendamisele aitab see kiire reaktsioon ja kohandatud tootmisvõimsus vähendada varuosade tootmis- ja transpordikulusid.
3, Kosmoselaevade ehitamiseks mõeldud 3D-metalliprintimise juhtumiuuring
Kasutades näiteks lennukimootori tõukekambrit, on selle detaili valmistamisel olnud üsna oluline metallist 3D-printimise tehnoloogia. Lennukimootorite oluline osa, tõukekamber peab vastu pidama äärmuslikele ilmastikutingimustele, sealhulgas kõrgele temperatuurile ja suurele rõhule. Tõukekambri komponentide integreeritud tootmise ja kerge disaini saavutamine on tavapäraste tootmistehnikate abil mõnikord keeruline. Ja metalli 3D-printimine suudab neid raskusi hõlpsalt lahendada. Metallist 3D-printimise tehnoloogia on saavutanud tõukekambri komponentide integreeritud tootmise ja kerge disaini, haldades kogu printimisprotsessi jooksul täpselt selliseid tegureid nagu temperatuur, kiirus ja täpsus. Samal ajal on õhusõidukite mootorite suure jõudlusega ja keeruka struktuuriga tõukekambri osi toodetud tõhusalt, kombineerides mitut lisandite tootmistehnikat gradientlisandite tootmistehnoloogiate ja erinevate materjalide funktsionaalsete struktuuridega. See osa alandab tootmiskulusid ja tsükleid lisaks suurepärastele mehaanilistele omadustele ja jõudlusele kõrge temperatuuri ja kõrge rõhuga keskkonnas.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-water-pump-impeller.html