Hoe kan ik gerichte energiedepositie (DED)-technologie toepassen op schimmelreparatie?

Bijvoorbeeld, Het principe van DED-technologie is de precieze techniek voor het controleren van het smeltbad.
DED-technologie maakt gebruik van hoge-energiestralen (laser, elektronenstraal of boog) om tegelijkertijd metaalpoeder of draad te smelten en deze laag voor laag te stapelen om een ​​drie-dimensionale vorm te maken. De belangrijkste voordelen ervan zijn:
Exacte temperatuurregeling: Het laservermogen, de scansnelheid en het poedertoevoervolume kunnen allemaal dynamisch worden gewijzigd om de exacte grootte van het smeltbad te verkrijgen. Het CMT Advanced multi-laser coaxiale composietsysteem van Nanjing Enigma heeft bijvoorbeeld zes lasermodules die afzonderlijk kunnen worden aangestuurd. Er wordt gebruik gemaakt van rood-blauwe lasercomposiettechnologie om hoog{2}}reactieve materialen zoals koper en aluminium drie keer sneller te laten absorberen dan traditionele methoden, terwijl de door hitte beïnvloede zone binnen 0,5 mm wordt gehouden.
Aanpasbaarheid aan verschillende materialen: Ondersteunt de afzetting van meer dan 300 verschillende soorten metalen, zoals titaniumlegeringen, op nikkel-gebaseerde hoge- temperatuurlegeringen en vormstaal. Met behulp van DED-technologie kon Relativity Space, een in de VS-gevestigd bedrijf, raketmotorbladen repareren die waren samengesteld uit 316L roestvrij staal. Het probleem van scheuren tijdens de warmtebehandeling werd verholpen door ze te bedekken met legeringspoeder op kobalt-basis. De reparatielaag was HRC48 hard en was bij hoge temperaturen 15% beter dan het substraat.
Productie van gradiëntmateriaal: Door de verhouding van de poedersamenstelling in realtime te veranderen, is het mogelijk om continu functioneel gesorteerde materialen (FGM) te deponeren. Hyde Laser Services produceerde een kopercomposietmal van gereedschapsstaal voor de kernenergie-industrie. Het heeft een sandwichstructuur met een Ampcolo 940-substraat, een Monel 400-overgangslaag en een P21-vormlaag. Hierdoor wordt de koeling 40% efficiënter en wordt de cyclustijd met 30% verkort.
2, Belangrijkste problemen met schimmelreparatie en DED-oplossingen
1. Herstellen van een thermische vermoeiingsscheur
Het is waarschijnlijk dat spuitgietmatrijzen microscheurtjes ontwikkelen wanneer ze herhaaldelijk verhittings- en koelcycli ondergaan. Een hoge warmte-inbreng bij traditionele reparaties van argonbooglassen zorgt er doorgaans voor dat scheuren zich verspreiden. DED-technologie zorgt voor exacte reparaties door gebruik te maken van de volgende nieuwe ideeën:
Het Cold Metal Transition (CMT)-proces is als volgt: Het CMT Advanced-systeem van Nanjing Enigma maakt gebruik van boogkortsluiting-circuitovergangstechnologie om de hoeveelheid warmte die bij MIG-lassen gaat met tweederde- te verminderen. Bij het bevestigen van de mal voor de behuizing van de versnellingsbak van de auto werd een 0,3 mm dunne-wandige structuur aangebracht zonder scheuren, en werden de reparatielaag en het substraat met elkaar verbonden met een metallurgische sterkte van 420 MPa.
Electron Beam Free Forming (EB-DED): Elektronenbundels kunnen actieve metalen zoals titaniumlegeringen fixeren zonder oxidatie in een vacuüm. Bij het bevestigen van een vliegtuigmotorblad maakte de EB-DED-technologie de korrelgrootte van de op nikkel-gebaseerde hoge--legeringslaag fijner tot ASTM-niveau 8. Hierdoor werd de uithoudingsvermogen bij hoge- temperaturen 25% sterker.
2. Een ingewikkelde caviteit repareren
Om de conforme koelwaterkanaalmal te fixeren, moet de originele stroomkanaalstructuur behouden blijven. Het vermogen van DED-technologie om vele assen met elkaar te verbinden, vertoont enkele unieke voordelen:
Vijf--assige koppelingsafzetting: Het Optomec LENS 750-systeem heeft een kantelbare roterende werktafel die blinde vlekken in de matrijsholte op 360 graden kan fixeren. In een project om de schaalvorm van een huishoudelijk apparaat te repareren, werd een spiraalvormig koelkanaal met een diameter van 2 mm effectief gerepareerd met behulp van een topologische optimalisatiepadplanning. De levensduur van de matrijs werd na de reparatie met 40% verlengd en het productkwalificatiepercentage steeg tot 98,5%.
Technologie voor reparatie ter plaatse: de LASERTEC 65 3D hybride werktuigmachine van DMG Mori combineert DED-additieve en frezen-subtractieve functies. Dit betekent dat het reparaties kan uitvoeren zonder de mal uit elkaar te halen. Bij het bevestigen van mallen voor autodeurgrepen is het verkrijgen van een nauwkeurige oppervlaktereparatie van 0,1 mm zes keer sneller dan bij het gebruik van typische draadsnijmethoden.
3. Herstel van omvang en verbetering van de prestaties
Om de slijtage van grote mallen te verhelpen, moet u een balans vinden tussen maatnauwkeurigheid en mechanische eigenschappen. De gelaagde sedimentatiebenadering van DED-technologie biedt geavanceerde oplossingen:
Door gebruik te maken van een laagdikte van 0,25-0,5 mm, laag voor laag stapelen en real-time closed-loop controle, kan de productie van bijna-netvorming de maatprecisie binnen ± 0,05 mm houden. Bij het bevestigen van een hydraulische perskolom van 10.000 ton werd DED-technologie gebruikt om een ​​cilindrisch oppervlak met een diameter van 1,2 meter te herstellen. De fluctuatie in de hardheidsuniformiteit (HV) van de reparatielaag was minder dan 5%, wat drie keer groter was dan bij de typische lasprocedure.
Het toevoegen van 0,5% nano-TiC-deeltjes aan H13-vormstaalpoeder en het gebruik van de snelle stollingseigenschappen van DED om een ​​fijne en verspreide-carbideverdeling te verkrijgen, wordt 'nanodeeltjesversterking' genoemd. De gerestaureerde mal is nu twee keer zo goed bestand tegen thermische slijtage en kan meer dan 100.000 injectiecycli aan.
3. Voorbeelden van hoe de industrie werkt en hoe deze de economie kan helpen
1. Het gebied van de lucht- en ruimtevaart
Een bedrijf dat vliegtuigmotoren maakt, gebruikt DED-technologie om het pengedeelte van turbinebladen te bevestigen. De kosten voor het vervangen van nieuwe onderdelen zijn gedaald van 800.000 yuan naar 120.000 yuan, en de tijd die nodig is om de reparatie uit te voeren is gedaald van 45 dagen naar 7 dagen. Het gerestaureerde mes heeft 5000 tests ondergaan bij een hoge temperatuur van 1000 graden zonder dat er scheuren ontstonden.
2. De fabriek van Tesla in Shanghai maakt gebruik van DED-technologie om enorme-gietmatrijzen in de autoproductie-industrie te repareren. Dit herstelt de maatnauwkeurigheid door het afzetten van een aluminium-siliciumlegering. Eén reparatie bespaart 2 miljoen yuan aan kosten voor matrijsvervanging en vermindert de productiestilstand met 90%. De vaste mal maakte 100.000 Model Y-achterkappen zonder te stoppen, en de maatvastheid van het product (CPK-waarde) bleef boven de 1,67.
3. Gebied van energieapparatuur
De China National Nuclear Corporation maakt gebruik van DED-technologie om de warmteoverdrachtsbuizen in de stoomturbines van kerncentrales te repareren. Door 316L roestvrij staal terug aan de buiswand toe te voegen, wordt de dikte hersteld. De reparatielaag is 20% beter bestand tegen corrosie dan het substraat (ASTM G28-test) Er wordt jaarlijks . 15 miljoen yuan bespaard op het onderhoud van één eenheid.