Milline on metalli 3D -printimise roll seadmete eluea pikendamisel?

1, struktuurinnovatsioon: üle minna traditsioonilise disaini piiridest
Töötlemismeetodid piiravad traditsiooniliste seadmete osade kujundamist ning sageli peavad nad valima keerukate konstruktsioonide valmistamise ja nende valmistamise lihtsamaks muutmise vahel. Metalli 3D -printimise funktsioon "Kiht kiht virnastamise funktsioon" võimaldab disaineritel traditsioonilise subtraktiivse tootmise piiridest mööda minna ja luua uusi kergeid disainilahendusi, järgida jahutussüsteemi kuju ja kestavad kauem.
Topoloogia optimeerimine: materjalide "täpse jaotuse" kasutamine väsimuse vastu võitlemiseks
Lennunduses purunevad mootoriterad sageli, kuna nad on liiga väsinud. Platinum Lite kasutab metallist 3D -printimistehnoloogiat, et muuta terad sisemiste võre struktuuridena. See vähendab materjali kogust, mida kasutatakse 30%, hoides samal ajal tugevust. See "õõnes välja" kujundus muudab stressijaotuse ühtlasemaks ja enam kui väsimuse eluiga. Samamoodi muutis teatud autoäri mootoriklapi vedruistme topoloogia - optimeeritud struktuuriks. 100 000-kilomeetrise vastupidavuse testi ajal ei olnud pragusid, ehkki standardsed sepistatud osad kandsid palju 80 000 kilomeetrit.
Kuju - Sõltuv jahutus: termilise väsimuse tühistamiseks kasutamine "täpne temperatuurikontroll"
Termiline väsimus on peamine põhjus, miks - valamisvormid ei kesta nii kaua kui võimalik. Enamik traditsiooniliste vormide jahutuskanaleid on sirged, mis muudab raskete piirkondade katmiseks, mis on väga kuumad. Platinum -tehnoloogia kasutab 3D -printimist spiraalse - kujundatud jahutuskanalide valmistamiseks alumiiniumsulami Die - valamisvormide sees. See laseb jahutusvedelikul otse hallituse õõnsuse pinda puudutada. Testiandmed näitavad, et optimeeritud vormi temperatuuri kõikumise amplituud on langenud 80 kraadile 20 kraadi, perioodi termiliste väsimuse pragude vahel on tõusnud kolm korda ja kasutusaja on tõusnud 20 000 korda rohkem kui 50 000 korda. Tõeliselt - Maailma tootmine on Broadcom Precisioni 3D -prinditud die - valamisvormi lisad kestnud enam kui 50 000 tsüklit, löögi kõvadus on 22J ja saagikuse määr 100%.
Kerge disain: mehaanilise koormuse vähendamine "kaalu vähendamine ja tõhususe parandamine"
Tööstusrobotite maailmas on liigeseosade kaal otsene mõju mootori koormusele ja sellele, kui hästi käigukast töötab. Bolite tegi ainulaadse 3D - trükitud robotvarre liigese konkreetse ettevõtte jaoks, mis vähendab kaalu 40% ja muudab selle kärgstruktuuri struktuuri abil 15% jäigemaks. Reaal - maailma andmed näitavad, et optimeeritud liigese kulumise määr on langenud 60% ja hooldustsükkel on tõusnud 3 kuult 9 kuuni.
2, materiaalne täiendamine: muutke "universaalne kohanemine" väärtuseks "jõudluse kohandamine"
Metalli 3D -printimine mitte ainult ei muuda asjade kavandamist, vaid avab ka uusi võimalusi, kuidas asju pikemaks muuta, kasutades uusi materjale . 3 d Trükkimistehnoloogia on võimaldanud "- nõuda kohandamist" Materjalide omadused, kõrgelt- entropy Alloys Compositise materjalidele kui gradient -materjalidele.
Sulamid, millel on palju entroopiat: korrosiooni vastupanu parandamine "multi- elemendi sünergia kaudu"
Peamine põhjus, miks ookeanitehnika seadmed ei kesta nii kaua, on see, et see roolib. Hiina Teaduste Akadeemia tegi 3D -printimistehnoloogia abil fekonilise kõrge entroopiasulami, mis tagab, et kompositsioon on ühtlaselt laiali jaotatud. 3,5% NaCl -lahuses korrodeeris see ainult kiirusega 1/5 tüüpilise 316L roostevabast terasest. Pärast viieaastast kasutamist oli selle materjali pinna korrosioonisügavus laagriistmel alla 0,1 mm, samas kui tüüpilised materjalid olid juba näidanud läbitungivat korrosiooni. Seda tegi avamere tuuleenergia ettevõte.
Gradient Materials: keerukate tööolukordade käsitlemiseks kasutamine "funktsionaalne tsoneerimine"
Turbine discs in aircraft engines need to be able to handle both high temperatures (>600 °C) and high pressures (>300MPa) samal ajal. Traditsioonilised üksikud materjalid pole selleks piisavalt head. Platinum Technology kasutab 3D -printimist, et panna turbiini ketta välisküljele Nicraly kate. Sisemine on valmistatud TI6AL4V -st, mis teeb gradiendi struktuuri, mis on "väljastpoolt kõva ja seestpoolt sitke". Testid on näidanud, et optimeeritud turbiini ketas ei koorunud kogu 1000 - tunni jooksul kõrge temperatuuriga tsükli testi. Traditsiooniline kate seevastu ebaõnnestus 500 tunni pärast.
Nano modifikatsioon: "mikro tugevdamine", et muuta väsimuse piirmäär kõrgemaks
Titaansulami luude tellingute väsimusmurd on meditsiinitehnoloogia valdkonnas kliiniline oht. Loode -polütehniline ülikooli meeskond kasutas 3D -printimistehnoloogiat, et lisada TI6AL4V maatriksile 0,5% mikroosakesi. See tõstis tellingute väsimuse piiri 450MPa -lt 620MPA -ni. Järgneva - UP andmed näitasid, et selle materjali toodetud puusaliigese stendid ei purunenud pärast 8 -aastast kasutamist. Seevastu standardsete materjalide stentide luumurdude määr oli 5 aasta pärast 12%.
3, alates "remondist ja ümbertöötlemisest" kuni "täieliku elutsükli haldamiseni", protsessi optimeerimine
Metalli 3D -printimine pole kasulik ainult uute osade valmistamiseks, vaid see on ka väga oluline seadmete hooldamiseks, ümberehitamiseks ja täiendamiseks. Ettevõtted saavad oma seadmete eluiga dünaamiliselt hallata suletud - silmuse meetodi abil "Printida tuvastamise optimeerimine".
Ümbertöötlemine: vanaraua osade muutmine
Zhongke Quantum Laser kasutab 3D -printimist Crystalliseri vaskplaatide uusversiooniks. Nad kinnitavad kulunud kihi vanade vaskplaatide pinnale laserkattega. Testiandmed viitavad sellele, et parandatud vaskplaat kestab 1–7 korda kauem, mis võib teraseettevõtteid säästa rohkem kui 50% nende ooterežiimi kaotustest ja vähendada terase valmistamise kulusid 3%. See protseduur on ka keskkonna jaoks parem, kuna see ei reosta õhku raskemetallidega nagu tavaline elektroplaadimine. See sobib rohelise tootmise suundumusega.
Nutikas remont ja jälgimine Interneti kaudu
Teatud lennundusettevõte kasutab 3D -printimistehnoloogiat ja asjade internetti, et panna mootoriteradele temperatuur ja stressiandurid. Kui seireandmed ei ole normaalsed, teeb süsteem ise remondiplaani ja kasutab angaaris olevate terade kinnitamiseks mobiilseid 3D -printimisseadmeid. See meetod muudab mootori tiivad pikemaks 30% ja vähendab hoolduskulutusi igal aastal 40%.
Kogu elutsükli kulude optimeerimine
Näiteks tuuleenergia käigukast kestab 15 aastat ja maksab traditsioonilisel viisil 2 miljonit jüaani. 3D -printimistehnoloogiat kasutades on eluea suurenenud 25 aastani ja topoloogia optimeerimise, materiaalsete täiustuste ja nutika jälgimise abil on LCC langenud 1,6 miljonile jüaanile. Kujunduse optimeerimine lisab eluea suurendamisele 30%, materjali täiendamine lisab 40%ja intelligentne jälgimine lisab 30%.