Adakah kekuatan dan ketangguhan bahan percetakan logam memenuhi keperluan perindustrian?

1. Perubahan besar bagaimana bahan berfungsi: pergi dari "boleh digunakan" hingga "optimum"
Terdapat peningkatan besar dalam kekuatan bahan percetakan 3D logam. Sebagai contoh, bahagian -bahagian yang dibuat oleh proses pencairan laser selektif (SLM) menggunakan aloi berasaskan nikel - yang sering digunakan dalam industri penerbangan mempunyai kekuatan tegangan sehingga 1200mpa dan kekuatan hasil 1050mpa. Ini lebih baik daripada proses pemutus tradisional (kekuatan tegangan kira -kira 900MPa) dan bahkan dekat dengan tahap pemalsuan (kekuatan tegangan kira -kira 1150mpa). Selepas 20 ujian kitaran haba, ruang pembakaran aloi titanium yang platinum lite dicetak untuk jenis enjin roket tertentu mempunyai kadar pengekalan kekuatan suhu tinggi - sebanyak 92%, yang jauh lebih tinggi daripada norma 85% yang diperlukan oleh industri.
Teknologi rawatan haba kecerunan yang MIT muncul telah menetapkan standard baru untuk industri ketika membuat sesuatu lebih tahan lama. Dengan berhati -hati mengawal kadar penyejukan, teknologi ini meningkatkan ketahanan impak 3D dicetak IN713 HIGH - aloi suhu pada 927 darjah dari 15J/cm² hingga 28J/cm². Ketangguhan patah (KIC) mencapai 65MPA · m ¹/², yang memenuhi keperluan bilah turbin enjin pesawat dalam persekitaran suhu yang sangat tinggi -. Keupayaan untuk menguruskan mikrostruktur membolehkan bahan percetakan 3D mengekalkan kekuatan mereka sambil kehilangan hanya 40% daripada ketangguhan mereka berbanding dengan kaedah sebelumnya.
Pangkalan data bahan yang lebih baik memberikan sokongan data untuk membuat sesuatu berfungsi dengan lebih baik. Perpustakaan Proses Pintar Teknologi Platinum telah mengumpulkan lebih daripada 2000 set parameter bahan. Parameter ini merangkumi 12 logam perindustrian biasa, seperti aloi titanium, nikel - aloi berasaskan, dan keluli tahan karat. Dengan menukar kuasa laser (180-220W), kelajuan pengimbasan (800-1200mm/s), dan ketebalan lapisan (30-50 μ m), adalah mungkin untuk mengawal kekuatan tegangan antara 980 dan 1150mpa dan pemanjangan antara 12 dan 18%. Ini memenuhi keperluan pelbagai aplikasi, dari implan ortopedik ke komponen struktur aeroangkasa.
2. Proses Inovasi: Mencari Cara Mengimbangi Kekuatan dan Kekuatan
Multi - Teknologi Pengimbasan Kolaborasi Laser membetulkan masalah kekuatan yang tidak sekata dalam bahagian besar. Leiming Laser's Lim - peralatan x400m menggunakan tiga laser teknologi splicing lancar untuk mengekalkan kekuatan item dalam julat saiz 300mm × 400mm × 350mm dalam ± 3%. Teknologi ini menggabungkan enam bahagian yang perlu dikimpal dan disatukan ke dalam satu keseluruhan dalam kurungan satelit yang dihasilkan untuk firma aeroangkasa tertentu. Ini menjadikan kehidupan keletihan pergi dari kitaran 8000 adat hingga 25000 kitaran.
Teknologi percetakan yang tidak disokong sangat meningkatkan prestasi mekanikal struktur yang digantung dengan mengoptimumkan dinamik kolam cair. Pendekatan pengimbasan ketumpatan tenaga pembolehubah Teknologi Xi'an Ouzhong telah membuat struktur yang digantung dengan sudut percetakan kurang daripada 45 darjah 20% lebih kuat. Pendekatan ini menggabungkan 12 lubang proses asal ke dalam 3 saluran aliran berterusan di blok injap yang dihasilkan untuk peralatan khas bawah air. Ini memotong jumlah sebanyak 60% dan kehilangan tekanan sebanyak 25%. Ketebalan dinding saluran aliran adalah tepat dalam ± 0.05mm.
Sistem pemantauan pintar telah memungkinkan untuk mengoptimumkan parameter proses dalam masa nyata. XX Automobil menggunakan sistem pemantauan kolam cair AI - yang boleh mengubah intensiti laser dan laluan pengimbasan dengan cepat. Ini mengurangkan keliangan dari purata industri sebanyak 0.3% kepada kurang daripada 0.05%. Teknik ini menjadikan topologi - struktur yang dioptimumkan 15% lebih berat dan 25% lebih ringan apabila mencetak hud enjin elektrik. Ia lulus ujian sukar 2100 meter Newton tork.
3. Pengesahan Senario Perindustrian: Pergi dari makmal ke barisan pengeluaran
Penggunaan di kawasan aeroangkasa adalah yang paling persuasif. Dengan menggunakan teknologi percetakan 3D, GE menghasilkan muncung bahan api Leap Engine, yang menggabungkan 20 bahagian berasingan ke dalam satu unit. Ini menjadikannya 25% lebih ringan dan 15% lebih cekap bahan api. Jumlah item yang dihantar telah melebihi 500,000. Selepas 1000 jam ujian pada suhu yang melampau, China Aviation Industry Corporation (AECC) mendapati bahawa bilah panduan turbin bercetak 3D adalah 18% lebih baik pada penyejukan dan bertahan tiga kali lebih lama daripada bilah cast tradisional.
Keperluan untuk bahan yang lebih baik dalam perniagaan tenaga dan kuasa mendorong para saintis untuk membuat penemuan baru sepanjang masa. Maxwell Medical, sebuah syarikat pembuatan pintar di Xi'an, membuat plat saluran aliran aloi aloi 3d - Ini mengekalkan suhu relau kristal tunggal dalam ± 0.5 darjah dan menjimatkan tenaga 12% berbanding dengan produk machined tradisional. Dalam penggunaan sistem penyejukan reaktor nuklear, penukar haba saluran aliran bercetak 3D telah ditunjukkan sebagai 20% lebih cekap untuk memindahkan haba, 40% bahan kurang digunakan, dan mereka telah lulus 10 tahun ujian hidup dipercepat.
Keperluan untuk implan perubatan untuk kedua -dua biokompatibel dan boleh disesuaikan secara mekanikal telah membawa kepada bahan -bahan baru yang sedang dibangunkan. The 3D - mencetak peranti gabungan aloi titanium poros yang dibuat oleh Sino Power mempunyai keliangan 70% dan modulus elastik yang sama dengan tulang kortikal manusia (10-15gpa). Sambutan klinikal menunjukkan peningkatan 60% dalam perkembangan tulang berbanding dengan implan standard tiga bulan selepas pembedahan -. Reka bentuk kerjasama fungsi struktur bahan telah meningkatkan kadar survival tahun - tahun implan bercetak 3D dari 85% hingga 97%.