Arvestades tehnoloogia kiirenenud arengut, on metallist 3D-printimise tehnoloogiast saanud lennundussektori peamine loominguline tööriist. See meetod mitte ainult ei tõsta oluliselt tootmise täpsust ja tõhusust, vaid soodustab ka uute legeeritud materjalide uurimist ja rakendamist. Kuna need täiustavad drastiliselt lennukite disaini, ehitamist ja hooldust, muutuvad need uued sulamid oma ainulaadsete omadustega kosmosetööstuses üha olulisemaks.
Metallist 3D-printimine on keerukas lisandite valmistamise tehnika, mille käigus toodetakse kolmemõõtmelisi objekte kihthaaval, kogudes metalliosakesi või juhtmeid. Metalli 3D-printimisel kasutatakse vähem materjale kui traditsioonilistes tootmismeetodites, nagu valamine, sepistamine ja lõikamine; see pakub ka kiiremaid tootmistsükleid ja suuremat disainivabadust. Eelkõige keerukate konstruktsioonielementide valmistamisel on need eelised viinud metalli 3D-printimise laialdasele rakendamisele lennukitööstuses.
Uute sulamite väljatöötamine on metalli 3D-printimise üks peamisi teaduse edusamme. Lisaks erakordsele tugevusele, suurele sitkusele ja tugevale korrosioonikindlusele on neil uutel sulamitel kerged omadused ja hea jõudlus kõrgel temperatuuril. Alates konstruktsioonielementidest kuni mootorikomponentide ja termokaitsesüsteemideni pakuvad need omadused uuele sulamile märkimisväärseid kasutusvõimalusi lennukisektoris.
Kasutades NASA ja Elementum 3D koostöös välja töötatud uut nikkel-koobaltkroomoksiidi dispersiooniga (ODS) kõrgtemperatuurset sulamit GRX-810, näitab see sulam kõrgetel temperatuuridel silmapaistvat roomamiskindlust, tugevust ja oksüdatsioonikindlust. GRX-810 tugevus ja oksüdatsioonikindlus on kahekordistunud ning selle roomamiskindlus võrreldes tavaliste trükitud kõrgtemperatuuriliste sulamitega on 1000 korda suurem. See muudab GRX-810 sobivaks materjaliks õhemate ja väiksemate mootorikomponentide loomiseks, parandades seega kütusesäästlikkust, kasutuskulusid ja vastupidavust. Lisaks sobib GRX-810 kõrgematel töötemperatuuridel töötavate komponentide, sealhulgas rakettmootori düüside tootmiseks.
Lisaks GRX-ile{0}} on metalli 3D-printimise uute sulamite hulgas ka EOS Nickel Alloy IN738 ja EOS Nickel Alloy K500. Kõrge tugevus, kuumuskindlus ja silmapaistev korrosioonikindlus muudavad IN738 suure jõudlusega niklipõhise supersulami, mis sobib ideaalselt turbiinilabade ja muude suure jõudlusega energiakomponentide ning tohutu surve all töötavate turbomasinasüsteemide valmistamiseks. EOS IN738 võib märkimisväärselt vähendada kahjustusi kõrgsurverakendustes ja talub rohkem temperatuuritingimusi kui tavalised supersulamid. Lennukisektori jaoks, mis loob töökindlaid ja tõhusaid komponente, on IN738 seega ideaalne valik.
Suure kosmoselennukifirma tellimusel välja töötatud K500 ühendab endas niklisulami ja vasesulami omadused, et pakkuda tasakaalustatud segu tugevusest ja tagasihoidlikust soojusjuhtivusest. See materjal on üsna sobiv keemiliseks töötlemiseks ja merendusrakendusteks, nagu pumbad ja ventiilid, samuti kosmoserakenduste komponentide, sealhulgas tõukurite ja düüside valmistamiseks. 3D-printimise materjalides vähendab K500 väljalaskmine lõhe mehaanilise tugevuse ja soojusjuhtivuse vahel, pakkudes seega kosmosetööstusele rohkem võimalusi.
Lisaks on Oak Ridge'i riikliku labori (ORNL) ja riikliku energiatehnoloogia labori (NETL) eksperdid tõhusalt kavandanud ja 3D-printinud seni kõige kergema ja pragudevaba sulami. Sellel seitsmest suure nioobiumisisaldusega elemendist koosnev sulam on keerulise sulami struktuuriga. Vähemalt 48% kõrgem sulamistemperatuur kui varasematel nikkelkoobalti supersulamitel, talub sulamata kõrgeid temperatuure üle 1315 kraadi. Lisaks turbiinilabade tootmiskvaliteedi parandamisele aitab see fantaasiarikas läbimurre vähendada lennukite ja gaasiturbiinide kaalu ning parandab üldist jõudlust.
Lennukitootjad leiavad suurepärast kasutust äsja väljatöötatud metalli 3D-printimisel loodud sulamitele. Uusi sulameid saab välja töötada näiteks kriitiliste mootorikomponentide ehitamiseks, nagu kõrgtemperatuurilised isolatsioonitihendid, turbiini labad ja põlemiskambrid, millest Uus sulam on ideaalne valik, kuna selle kõrge temperatuuri tugevus, korrosioonikindlus ja kulumiskindlus võimaldavad seda. taluma keemilist keskkonda ja suuri soojuskoormusi. Lisaks võimaldab uus sulam toota olulisi osi, sealhulgas konstruktsiooniosasid ja termokaitsesüsteeme, parandades seeläbi õhusõidukite üldist ohutust ja jõudlust.
Uued sulamid metallide 3D-printimises mitte ainult ei edenda lennukitehnoloogiat, vaid pakuvad fantaasiarikkaid võimalusi ka paljudes teistes valdkondades. Energeetikasektori jaoks saab toota uusi sulameid, näiteks ehitada tugevamaid ja tõhusamaid gaasiturbiinide osi ja konstruktsioonikomponente tuumaenergiareaktorite jaoks. Meditsiinitööstus leiab kasutust uutele sulamitele täpsemate ja töökindlamate seadmete ja implantaatide valmistamisel. Need rakendused mitte ainult ei laienda metallist 3D-printimise tehnoloogia võimaluste spektrit, vaid toetavad ka sellega seotud sektorite tööstuslikku uuendamist ja tehnoloogilist arengut asjakohastes valdkondades.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/lightweight-fluid-manifold-with-3d-printing.html