1, Metalen 3D-printtechnologie: principes en voordelen
Vier basismethoden definiëren de 3D-printtechnologie van metaal: directe energiedepositie, materiaalextrusie, lijmspuiten, poederbedfusie (inclusief DMLS, SLM en EBM). Door middel van verschillende technieken zetten deze technologieën metaalpoeders of -draden om in vaste componenten, waardoor een soepele overdracht van computermodellen naar echte items wordt verkregen.
Het laser- of elektronenstraalsmelten van metaalpoeder produceert een dicht metalen raamwerk. Terwijl SLM (Selective Laser Melting) en EBM (Electron Beam Melting) duurzamere en dichtere metalen componenten kunnen creëren, kan DMLS (Direct Metal Laser Sintering) dingen bouwen van vrijwel elke metaallegering.
Door gebruik te maken van inkjettechnologie wordt lijm op een metaalpoederbed stolt en laag voor laag gestapeld, waardoor een volwaardig product ontstaat. Met minder geometrische vormbeperkingen kan deze aanpak grote volumes printen.
Het extruderen van metaalpoeder of draad en het onmiddellijk smelten ervan met grote energie, zoals een plasmaboog, laser of elektronenstraal, zorgt voor een snelle afzetting. Deze techniek is zeer geschikt voor het verbeteren en fixeren van de functionaliteit van metalen onderdelen.
Materiaalextrusie: geschikt voor kleine en middelgrote bedrijven en kleine batchproductie, 3D-printen met metaaldraad Hoewel de mechanische eigenschappen niet zo goed zijn als die van poederbedfusietechnologie, is het minder duur en gemakkelijker te gebruiken.
Het vermogen van de 3D-printtechnologie voor metaal om ingewikkelde geometrische componenten te produceren, een lichtgewicht ontwerp te bereiken, met behoud van grote sterkte en hoge temperatuurbestendigheid, markeert het voordeel ervan. De snelle iteratiefunctie biedt ook enorm gemak voor ontwerpoptimalisatie.
2, Metaal 3D-printen toegepast bij onderhoud van lucht- en ruimtevaartcomponenten
snelle productie van vervangende componenten
Bij langdurig gebruik zijn de onderdelen van luchtvaartvoertuigen onvermijdelijk gevoelig voor slijtage en beschadiging. Hoewel de 3D-printtechnologie van metaal snel de noodzakelijke vervangende componenten in een beperkte tijd kan genereren, kunnen traditionele vervangingstechnieken een aanzienlijke wachttijd vereisen voor de productie en verzending van reserveonderdelen. Het Zweedse vliegtuigbedrijf Saab heeft bijvoorbeeld echte vliegtests doorstaan en heeft effectief cabinedeuren voor straaljagers geproduceerd met behulp van 3D-printtechnologie. Deze snelle responscapaciteit vergroot de beschikbaarheid van luchtvaartvoertuigen en verkort de onderhoudscyclus drastisch.
repareer gebroken ruimtes nauwkeurig.
Lucht- en ruimtevaartvoertuigen kunnen ook exacte reparaties van kapotte onderdelen uitvoeren, mogelijk gemaakt door 3D-printtechnologieën van metaal. Een perfecte reparatie kan worden bereikt door eerst een reparatieplan op te stellen en vervolgens met behulp van 3D-printtechnologie reparatiematerialen nauwkeurig op het beschadigde gebied aan te brengen, nadat de 3D-gegevens van kapotte onderdelen zijn gescand. Samen met de toenemende nauwkeurigheid van de reparatie verlaagt deze aanpak de reparatiekosten. Voor het onderhoud van privévliegtuigen heeft Cabin Management Solutions bijvoorbeeld alternatieven vervaardigd voor verschillende niet meer leverbare onderdelen, waaronder schakelpanelen en temperatuurregelaarpanelen, met behulp van 3D-printtechnologie.
Optimaliseer het ontwerp van componenten: Lucht- en ruimtevaartcomponenten kunnen ook worden ontworpen met 3D-printtechnologie van metaal. Ontwerpers kunnen snel prototypes ontwikkelen met ingewikkelde geometrische vormen en testen en verificatie uitvoeren door middel van 3D-printtechnologie. Dit verbetert de testnauwkeurigheid en betrouwbaarheid en verkort de ontwerp- en prototypingtijden. Gelijktijdig met deze ontwikkelingen is er de 3D-printtechnologie voor metaal, die snel de benodigde componenten kan bouwen, ontwerp- en productieplannen snel kan aanpassen aan de werkelijke behoeften, en on-demand productie en gepersonaliseerd maatwerk mogelijk kan maken. Voor motoren en omgevingscontrolesystemen maakt het XB-1 supersonische vliegtuig bijvoorbeeld veel gebruik van 3D-geprinte componenten van titaniumlegeringen.
lagere onderhoudskosten
De lagere onderhoudskosten van de 3D-printtechnologie voor metaal bij het onderhoud van lucht- en ruimtevaartcomponenten zijn ook een ander belangrijk voordeel. Hoewel de 3D-printtechnologie voor metaal de inventaris van reserveonderdelen en de reparatietijd drastisch kan verkorten door vervangende onderdelen nauwkeurig te vervaardigen en beschadigde gebieden te repareren, waardoor de onderhoudskosten worden verlaagd, vergen traditionele reparatietechnieken soms een grote hoeveelheid mankracht, materialen en financiële investeringen. Bovendien kan de 3D-printtechnologie van metaal worden toegepast om gereedschappen en apparatuur voor onderhoud te creëren, waardoor astronauten specifieke instrumenten krijgen die nodig zijn om de kwaliteit en efficiëntie van het onderhoud te verhogen.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-integral-pump-impeller.html