Memandangkan sektor pesawat adalah sektor intensif berteknologi tinggi, prestasi komponen logam kebanyakannya menentukan prestasi peralatan premiumnya. Apabila enjin penerbangan baharu, pesawat besar, kenderaan pelancar generasi baharu dan produk aeroangkasa lain, serta bahan baharu dibangunkan, keperluan teknologi pembuatan turut berubah. Dalam hal ini, percetakan 3D logam-terutamanya cetakan 3D aloi aluminium-telah mengubah sektor aeroangkasa secara asasnya.
1 Aplikasi aloi aluminium dalam sektor aeroangkasa: latar belakang
Oleh kerana kekuatan spesifiknya yang hebat-iaitu, nisbah kekuatan tinggi kepada berat-kualiti terma yang sangat baik-iaitu, penyerapan haba yang rendah-dan rintangan kakisan, aloi aluminium telah digunakan secara meluas dalam sektor aeroangkasa. Dengan kesukaran teknikal yang tinggi, elaun pemprosesan bahan yang luas, kadar penggunaan yang lemah, kitaran pengeluaran yang panjang dan kos yang tinggi, prosedur pembuatan tradisional termasuk penuangan, penempaan, kimpalan dan pemprosesan mekanikal yang diperlukan untuk peralatan berat dan acuan besar. Berdasarkan data model 3D, teknologi pencetakan 3D logam menyusun bahan selapis demi selapis bergantung pada laser, pancaran elektron atau arka sebagai sumber haba, dengan cepat melengkapkan pembentukan bersih hampir langsung bagi komponen logam kompleks besar berprestasi tinggi. Ini adalah teknologi pembuatan hijau karbon rendah.
2 Ciri-ciri utama aloi aluminium cetakan 3D logam
Aloi aluminium adalah bahan yang sempurna untuk menyasarkan ringan dalam sektor aeroangkasa kerana ketumpatannya kira-kira satu pertiga daripada keluli dan separuh daripada titanium. Reka bentuk komponen boleh dipertingkatkan lagi untuk menjimatkan berat sambil mengekalkan kekuatan melalui teknologi percetakan 3D.
Kekuatan dan keliatan tinggi: Kekuatan aloi aluminium bagaimanapun mencukupi untuk memenuhi kriteria kekuatan bahan dalam sektor aeroangkasa walaupun nisbah kekuatan kepada beratnya lebih rendah daripada titanium. Melalui rawatan haba, contohnya, aloi aluminium berprestasi tinggi seperti Al6061 dan Al7075 boleh mencapai kekuatan yang sangat tinggi.
Penting untuk kegunaan termasuk penukar haba dan komponen enjin dalam sektor aeroangkasa, aloi aluminium mempunyai kekonduksian haba dan rintangan kakisan yang hebat. Dengan menghasilkan bahagian dengan bentuk geometri yang rumit-dinding nipis dan kukuh, contohnya-3teknologi pencetakan D membantu memaksimumkan lagi prestasi terma dan rintangan kakisan.
Teknologi pencetakan 3D memberi jurutera kebebasan reka bentuk yang ketara untuk mencipta bahagian aluminium dengan geometri yang rumit (termasuk kekisi dan saluran dalaman) untuk memaksimumkan prestasi dan berat bahagian pembuatan. Dengan proses pembuatan konvensional, tahap kebebasan reka bentuk ini adalah mencabar untuk dicapai.
Teknologi percetakan 3D logam boleh mempercepatkan masa pusing ganti pembangunan bahagian dengan cara lelaran cepat dan fleksibiliti pengeluaran. Melalui pembangunan berulang, ujian dan pengubahsuaian reka bentuk, ia mungkin bertindak balas dengan pantas kepada keperluan pasaran, melibatkan kumpulan kecil atau pengeluaran sekali sahaja, dan mencapai penyesuaian besar-besaran.
3 Penggunaan khusus aloi aluminium cetakan 3D logam dalam aeroangkasa
Pembinaan pesawat: Aplikasi teknologi percetakan 3D aloi aluminium termasuk termasuk fiuslaj kapal terbang, komponen struktur besar, komponen struktur galas beban, dsb. Bentuk geometri yang kompleks, seperti gear pendaratan pesawat, komponen enjin, dsb., boleh dihasilkan menggunakan teknologi percetakan 3D , seterusnya menurunkan berat pesawat dan meningkatkan penjimatan bahan api.
pembuatan satelit: Teknologi percetakan 3D aloi aluminium digunakan dalam pembuatan satelit untuk mencipta pendakap aloi titanium dan aluminium, sistem pendorong hidrazin, omboh untuk sistem pendorong satelit, dan Komponen ini mesti mempunyai kekuatan yang hebat, rintangan kakisan dan ringan, teknologi percetakan 3D mungkin memenuhi keperluan ini dengan secukupnya.
Komponen hujung panas enjin roket, seperti kebuk pembakaran dan bilah turbin, mesti menahan persekitaran yang teruk dengan suhu dan tekanan tinggi. Saluran penyejukan yang kompleks, kecekapan terma yang dipertingkatkan dan hayat perkhidmatan yang dilanjutkan hanyalah beberapa ciri yang dimungkinkan oleh teknologi percetakan 3D aloi aluminium untuk fabrikasi.
4 Aloi Aluminium Percetakan 3D Logam: Prospek dan Cabaran
Teknologi percetakan 3D aloi aluminium masih menghadapi kesukaran yang ketara walaupun terdapat kemungkinan penggunaannya yang meluas dalam industri aeroangkasa. Aloi aluminium, contohnya, mempunyai kereaktifan yang hebat yang menjadikannya terdedah kepada pecah dan kecacatan semasa pencetakan 3D. Tambahan pula, kekuatan aloi aluminium kurang daripada tahap aloi titanium dan aloi berasaskan nikel. Namun, isu-isu ini sedang diselesaikan secara progresif apabila aloi aluminium baharu dan pembangunan teknologi yang berterusan.
AlSi10Mg, AlSi12, Al6061, dan Al7075 adalah antara beberapa aloi aluminium premium yang dicipta baru-baru ini terutamanya untuk pembuatan bahan tambahan. Rintangan mekanikal, haba dan kakisan yang sangat baik bagi aloi aluminium ini melayakkannya untuk beberapa aplikasi pesawat. Serentak dengan penambahbaikan dan penghalusan berterusan teknologi pencetakan 3D logam ini-seperti peleburan lapisan serbuk laser (SLM, DMLS), pencairan rasuk elektron (EBM) dan teknologi penyemburan pelekat-yang meningkatkan ketepatan dan kecekapan cetakan 3D aloi aluminium- adalah evolusi berterusan mereka.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-and-machining-combine-to-create.html