Apakah kes tipikal percetakan 3D logam dalam jentera perindustrian berat?

1. Sistem pendorong kapal: revolusi "pengilangan pintar" bilah jet pam
Latar belakang kes: Kipas kapal adalah sumber kuasa utama untuk kapal selam dan kapal besar. Bilah-bilah kipas ini harus mampu mengendalikan keadaan bendalir yang rumit dengan tekanan tinggi dan aliran pantas. Penekan penempaan besar digunakan dalam pembuatan tradisional, tetapi disebabkan oleh saiz dan sekatan proses peralatan, sukar untuk membuat permukaan yang rumit dan saluran penyejukan dalaman sekaligus.
Kejayaan dalam teknologi: Pasukan Zhang Haiou di Universiti Sains dan Teknologi Huazhong membangunkan teknologi pencetakan 3D "Tuangan dan Penempaan Mikro", yang menggabungkan proses penuangan dan penempaan logam. Ia membolehkan pembuatan bersepadu bilah jet pam dengan bahan tambahan dan tolak melalui peleburan dan penempaan segerak. Sebagai contoh, teknologi ini mengurangkan masa yang diperlukan untuk membuat pendorong jet pam kapal besar daripada 9 bulan kepada 3 bulan. Ia juga meningkatkan sifat mekanikal bahagian sebanyak 30%, menjadikannya lebih tepat sebanyak 0.5mm hingga 0.1mm, dan menyingkirkan semua kecacatan tuangan seperti retak dan liang.
Nilai kepada industri: Kaedah ini mengatasi had saiz bahagian logam besar, jadi sistem pendorong kapal tidak perlu menggunakan peralatan penempaan 10,000 tan. Ini mengurangkan kos pengeluaran dan masa dengan banyak. Pada masa ini, teknologi berkaitan telah digunakan pada kapal pengangkut pesawat domestik, kapal pengangkutan gas asli cecair yang besar, dan peralatan berat negara yang lain. Ini membantu sektor pembinaan kapal bergerak ke arah menjadi lebih bijak dan lebih hijau.
2. "Penyesuaian pantas" gear solar untuk peralatan penggerudian minyak
Latar belakang kes: Gear matahari dalam set gear planet bagi pelantar penggerudian Master Drilling perlu diganti dengan kerap, tetapi prosedur tuangan biasa mengambil masa tiga bulan untuk disediakan, yang menjadikannya sukar untuk memenuhi keperluan kecemasan.
Satu langkah besar ke hadapan dalam teknologi: Dengan sistem pencetakan 3D Studio Desktop Metal, anda boleh mencetak, nyahgris, sinter dan gear rawatan haba dalam masa tiga minggu sahaja menggunakan penyemburan pelekat teknologi serbuk logam. Teknik nitriding plasma telah menjadikan kekerasan permukaan gear 64 HRC, yang jauh lebih tinggi daripada 45 HRC bahagian palsu. Masa penghantaran telah dipotong sebanyak 80% dan kos telah dipotong sebanyak 60% pada masa yang sama.
Nilai kepada industri: Contoh ini membuktikan bahawa pencetakan 3D logam adalah lebih kos-berkesan dan cekap untuk membuat kumpulan kecil bahagian tersuai untuk industri berat. 3Teknologi percetakan D boleh menyediakan "pengeluaran atas-permintaan", menyingkirkan perbelanjaan inventori acuan dan membantu mengoptimumkan lelaran reka bentuk untuk industri yang mempunyai mesin besar dan kitaran penggerudian minyak yang meluas.
3. Aeroangkasa: Reka bentuk muncung roket baharu yang menggunakan lebih daripada satu bahan
Latar belakang kes: Sistem pendorong roket perlu berfungsi di bawah suhu dan tekanan yang sangat tinggi. Muncung tradisional hanya menggunakan satu bahan, yang menjadikannya sukar untuk mencari kompromi antara rintangan haba dan kekonduksian terma.
Kejayaan teknologi: InssTek dan Institut Penyelidikan Aeroangkasa Korea telah bekerjasama untuk mencipta muncung roket berbilang{0}}bahan pertama di dunia menggunakan teknologi pemendapan tenaga terarah (DED). Bahagian dalam muncung diperbuat daripada gangsa aluminium, dan terdapat saluran penyejukan setiap milimeter. Bahagian luar diperbuat daripada Inconel 625, aloi berasaskan nikel-dan bahagian sambungan diperbuat daripada aloi niobium C-103. Percetakan berlapis dan rawatan haba membolehkan logam yang berbeza disambungkan tanpa jahitan. Ujian pembakaran telah menunjukkan bahawa bahan tersebut mempunyai kekuatan 1200 MPa dan kekonduksian terma yang 40% lebih tinggi.
Nilai kepada industri: Pelbagaibahan cetakan 3Dteknologi menyampaikan penyelesaian yang dipesan lebih dahulu untuk sektor aeroangkasa, melepasi kekangan prosedur standard pada gabungan bahan. Sebagai contoh, Renishaw membuat engkol basikal aloi titanium untuk pasukan berbasikal British. Engkol ini mempunyai struktur kekisi dalaman yang menjadikannya 30% lebih ringan semasa masih kuat, yang membantu mereka berjuang untuk pingat Olimpik.
4. Peralatan Tenaga: "Pengilangan-Percuma Acuan" Kapal Tekanan Gergasi
Latar belakang kes: Menjadikan bekas tekanan sebagai-cara lama melibatkan penggunaan acuan dan kimpalan, yang mengambil masa yang lama dan boleh menyebabkan kebocoran. Firma Finland bernama ANDRITZ perlu membuat-bekas keluli tahan karat tahan asid untuk sektor kimia. Bekas hendaklah berukuran 900 milimeter lebar dan 1600 milimeter tinggi. Tekanan ujian mestilah 111 bar, walaupun tekanan reka bentuk hanya 10 bar.
Kejayaan teknologi: Menggunakan teknologi pembuatan aditif arka (WAAM), dawai keluli tahan karat tahan asid-digunakan sebagai bahan mentah dan lengan robot memandu lebur arka untuk membina lapisan badan kontena demi lapisan. Anda tidak memerlukan acuan untuk teknik ini, dan ia mungkin dihasilkan dalam masa seminggu. Ia telah lulus ujian standard EN 13445-3 dan mempunyai kadar penggunaan bahan sebanyak 98%, iaitu 40% lebih besar daripada kaedah kimpalan lain.
Nilai industri: Teknik WAAM bagus untuk hampir-membentuk bersih bahagian logam besar, yang mengurangkan banyak masa penyelidikan dan pembangunan untuk peralatan tenaga. Muncung ketuhar kok lima keluar ArcelorMittal, sebagai contoh, menggabungkan lima bahagian berasingan menjadi satu bahagian bercetak 3D. Ini mengurangkan masa pengeluaran daripada empat bulan kepada tiga minggu dan kos penyelenggaraan sebanyak separuh.
5. Automasi Perindustrian: Percetakan Logam 3D Tanpa Sebarang Struktur Sokongan
Latar belakang sarung: Apabila anda mencetak logam 3D dengan cara-lama, anda perlu mencipta struktur sokongan untuk mengelakkan bahan kerja daripada lentur, tetapi ini membazirkan banyak bahan dan memerlukan banyak wang untuk disiapkan.
Kejayaan teknologi: Unit kerja kimpalan laser yang KUKA dan Automasi HS bekerjasama membolehkan "pencetakan tidak disokong" dengan menggerakkan robot KR IONTEC dan meja selak pada masa yang sama. Sebagai contoh, teknologi boleh mencetak bentuk rumit dengan ketebalan dinding 2 milimeter menggunakan alat keluli tahan karat. Ini mengurangkan jumlah bahan yang digunakan sebanyak 98% dan masa yang diperlukan untuk memangkas sebanyak 75%. Ia juga boleh mencetak dengan beberapa bahan yang berbeza, seperti aloi besi nikel titanium dan kromium.
Nilai industri: Teknologi percetakan tanpa pengawasan memudahkan untuk membuat bahagian industri yang besar, terutamanya untuk membuat alatan, peralatan khas dan perkara lain. Sebagai contoh, Huashu High Tech menghasilkan rangka motosikal elektrik aloi titanium untuk Stark Future yang boleh dicetak dalam saiz besar (720x420x650mm) menggunakan penyelesaian pembuatan tambahan berterusan (CAMS). Ini menjadikan pengeluaran empat kali lebih cekap dan mengurangkan kos sebanyak 30%.