1 Technische problemen met 3D-printen van metaal in de lucht- en ruimtevaart
Inhoudskeuze en prestatieverbetering
Extreem hoge materiaalprestatienormen in de lucht- en ruimtevaartsector vereisen materialen met grote sterkte, hoge taaiheid, grote temperatuurbestendigheid, corrosieweerstand en andere eigenschappen. Maar tijdens het 3D-printen van metaal kunnen verschillende elementen de microstructuur en eigenschappen van materialen beïnvloeden, waardoor het een uitdaging wordt om de gewenste materiaalkwaliteiten te verkrijgen. Printparameters en nabewerkingsprocessen behoren tot dergelijke elementen. Een van de belangrijkste problemen waarmee 3D-printen van metaal in de lucht- en ruimtevaartsector wordt geconfronteerd, is het selecteren van geschikte metalen materialen en het maximaliseren van hun prestaties.
Oppervlaktekwaliteit en printnauwkeurigheid
Extreme maatnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteitsnormen voor lucht- en ruimtevaartcomponenten betekenen dat elk klein foutje defecten aan componenten kan veroorzaken. Maar bij het 3D-printen van metaal zorgt een aantal variabelen, waaronder de deeltjesgrootte van het poeder, de laserenergiedichtheid, de scansnelheid, enz. ervoor dat de oppervlaktekwaliteit en precisie van de geprinte onderdelen vaak niet voldoen aan de normen van de lucht- en ruimtevaartindustrie.
Kosten en efficiëntie bij het afdrukken
Hoewel de 3D-printtechnologie van metaal een groot aanpassingsvermogen en aanpassingsvermogen biedt, is de printefficiëntie enigszins slecht en zijn de kosten vrij hoog. De productiehoeveelheid van componenten in de vliegtuigindustrie is soms beperkt. Een belangrijk obstakel waarmee de 3D-printtechnologie voor metaal wordt geconfronteerd, is hoe de printefficiëntie kan worden verhoogd en de kosten kunnen worden verlaagd, terwijl toch de kwaliteit wordt gegarandeerd.
Na verwerking en kwaliteitscontrole
Om de prestaties en kwaliteit van de componenten na het 3D-printen van metaal te verbeteren, is vaak een reeks nabewerkingen nodig, waaronder warmtebehandeling, oppervlaktebehandeling, enz. Deze nabewerkingsmethoden kunnen intussen tijdrovend en moeilijk zijn en de kwaliteit van de nabewerking in gevaar brengen. de prestaties van de componenten. Een andere moeilijkheid bij het 3D-printen van metaal in de lucht- en ruimtevaartindustrie is dus hoe de nabewerkingstechnologieën kunnen worden gemaximaliseerd en de kwaliteit strak kan worden beheerd.
2 Metaal 3D-printen in de lucht- en ruimtevaartindustrie: de oplossing
Materiaalstudies en prestatieverbetering
De ontwikkeling van nieuwe metalen materialen en de optimalisatie van hun samenstelling en microstructuur helpt de problemen van materiaalselectie en prestatie-optimalisatie op te lossen door zo de prestaties te verbeteren. Gelijktijdig hiermee kan grondig onderzoek naar het materiaalgedrag tijdens 3D-printbewerkingen van metaal - inclusief smelten, stollen, faseovergang en het effect van printparameters op materiaaleigenschappen - het printproces verder optimaliseren om de materiaalprestaties te verbeteren.
Controle van printparameters en precisie
Door middel van optimale printparameters, waaronder laservermogen, scansnelheid, laagdikte en het gebruik van nieuwe scanstrategieën en compensatiealgoritmen, kunnen fouten worden geminimaliseerd, waardoor de printnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit worden verbeterd. Bovendien kunnen zeer nauwkeurige meetinstrumenten en detectietechnieken worden toegepast om de geprinte componenten continu in realtime te monitoren en te controleren, waardoor wordt gegarandeerd dat de oppervlaktekwaliteit en printnauwkeurigheid voldoen aan de normen van de vliegtuigindustrie.
Verhoog de output van prints en verlaag de kosten.
Effectieve printapparatuur, waaronder talrijke laserkoppen en spuitmonden, kan ook helpen de printroutes en laagdikte-eigenschappen te maximaliseren, waardoor de printefficiëntie wordt verbeterd en de kosten worden verlaagd. De materiaalkosten kunnen in de tussentijd worden verlaagd door nieuwe printmaterialen en poederrecyclingmethoden te creëren. Verder worden geautomatiseerde en intelligente productietechnieken gebruikt om de productie-efficiëntie te verhogen en arbeidskosten te besparen.
Controleer de kwaliteit en nabewerkingstechnologieën om te maximaliseren
Er kunnen nieuwe nabewerkingstechnologieën en -apparatuur worden ontwikkeld, zoals oppervlaktebehandelingstechnologieën zoals lasercladding en ionenimplantatie, maar ook geavanceerde niet-destructieve testtechnieken en kwaliteitscontrolemethoden zoals röntgentests en ultrasoon testen om de kwaliteit van gedrukte documenten volledig te inspecteren en te controleren. materialen, waardoor de uitdagingen van nabewerkingstechnologieën en kwaliteitscontrole worden aangepakt. Bovendien moet er een grondig kwaliteitscontrolesysteem en een traceerbaarheidssysteem worden opgezet om de betrouwbaarheid en kwaliteit van het gedrukte materiaal te garanderen.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-in-the-racing-car-industry.html