1, Povzetek virov za 3D-tiskanje kovin
Tehnika 3D tiskanja kovin običajno vključuje kovinske komponente v obliki prahu, žic ali listov. Z uporabo toplotnih virov, kot so laserji in elektronski žarki, se ti materiali stopijo in strdijo plast za plastjo, s čimer se ustvari predvidena tridimenzionalna struktura. Običajno uporabljeni kovinski materiali za 3D-tiskanje v vesoljski industriji vključujejo titanove zlitine, aluminijeve zlitine, nerjaveče jeklo, visokotemperaturne zlitine na osnovi niklja in železa, bakrove zlitine in ognjevarne zlitine.
2, Ti-zlitine
Med najpogosteje uporabljenimi komponentami v kovinskem 3D-tisku v vesoljskem sektorju je titanova zlitina. Njegova velika trdnost, nizka gostota in izjemna odpornost proti koroziji so dobro znani. Titanova zlitina je popoln material za lahke konstrukcije, saj je njena gostota le približno polovica gostote nerjavečega jekla. Hkrati imajo titanove zlitine izjemne mehanske lastnosti in odpornost proti utrujenosti, kar pomaga ohranjati stabilno delovanje v zahtevnih okoljih. Ključni deli v vesoljski industriji, vključno z lopaticami letalskih motorjev, okvirji, podvozjem itd., so najpogosteje izdelani iz titanovih zlitin. Z uporabo tehnologije 3D-tiskanja je mogoče izdelati komponente iz titanove zlitine z zapleteno zasnovo in izjemno zmogljivostjo, s čimer se poveča zanesljivost in zmogljivost letal.
3, aluminijeve zlitine
Zaradi svoje lahke teže, velike trdnosti in spodobne toplotne prevodnosti je aluminijeva zlitina precej priljubljena tudi v sektorju letal. Čeprav ima aluminijeva zlitina veliko manjšo gostoto kot jeklo, je njena trdnost nekoliko podobna nekaterim jeklom. Zaradi tega je aluminijeva zlitina odlična izbira za proizvodnjo lahkih komponent. Nosilci motorjev, hladilniki in drugi deli v avtomobilskem in vesoljskem sektorju se v veliki meri izdelujejo s tehnologijo 3D-tiskanja iz aluminijeve zlitine. S pomočjo pametne zasnove lahko inženirji ustvarijo lahke, a robustne komponente, s čimer povečajo porabo goriva in učinkovitost izdelka.
4, nerjaveče jeklo
Zaradi velike odpornosti proti koroziji, visoke trdnosti in vrhunske zmogljivosti obdelave je nerjaveče jeklo zavzelo vodilno mesto na področju kovinskega 3D-tiskanja. izjemno stabilen v izjemno korozivnih okoljih, s kromom bogata oksidna prevleka na površini nerjavnega jekla se lahko uspešno upre koroziji številnih kemičnih medijev. Poleg tega nizki stroški in močna možnost recikliranja nerjavečega jekla prispevajo k nadaljnjemu znižanju proizvodnih stroškov. Nerjaveče jeklo se pogosto uporablja v vesoljskem sektorju za proizvodnjo ventilov in cevi, ki potrebujejo visokotlačne in jedke medije.
5, vrhunska temperaturna zlitina
Visokotemperaturne zlitine najdejo široko uporabo v letalskem in vesoljskem sektorju, zlasti v situacijah z visokimi temperaturami in visokim pritiskom. Odlične mehanske lastnosti in odpornost proti oksidaciji visokotemperaturnih zlitin na osnovi niklja in železa so dobro znane. Te zlitine, ki se običajno uporabljajo v proizvodnji pomembnih komponent, kot so letalski motorji, plinske turbine in turbinski motorji, lahko ohranijo dobro trdnost in stabilnost pri visokih temperaturah. Komponente iz visokotemperaturnih zlitin z zapletenimi oblikami in veliko odpornostjo na visoke temperature je mogoče izdelati za zadovoljitev potrebe po visoko zmogljivih materialih v vesoljskem sektorju s tehnologijo 3D tiskanja.
6, ognjevzdržna zlitina
Poleg tega imajo posebno uporabo v vesoljskem sektorju ognjevarne zlitine, kot so niobij, tantal, molibden, renij, volfram in njihove zlitine. Te zlitine, ki se običajno uporabljajo v pogojih ultra visokih temperatur, imajo izjemno visoka tališča in odlične mehanske lastnosti. Za namene, vključno s šobami za hlajenje s sevanjem, sistemi za nadzor vesoljskih reakcij in nadzvočnimi sprednjimi robovi kril, zlitine na osnovi niobija na primer kažejo dobre rezultate. Zapleteno oblikovane in visoko zmogljive komponente iz ognjevzdržne zlitine je mogoče izdelati s tehnologijo 3D-tiskanja, da bi zadovoljili povpraševanje letalske industrije po vrhunskih materialih.
7, Ideje in težave pri izbiri materiala
V letalski industriji je treba pri izbiri materialov za 3D-tiskanje kovin skrbno upoštevati več elementov. Najprej je bistveno opredeliti posebna merila učinkovitosti in situacije uporabe za tiskarske dele. Medtem ko komponente letala potrebujejo majhno težo in visoko trdnost, imajo mehanski deli, ki potrebujejo veliko trdnost in odpornost proti obrabi, različne kriterije učinkovitosti za materiale. Drugič, bistvenega pomena je temeljita preiskava več kriterijev učinkovitosti materiala, vključno z trdnostjo, trdoto, odpornostjo proti koroziji, odpornostjo proti razpokam in toplotno prevodnostjo. Izberite materiale z ustreznimi koristnimi zmogljivostmi glede na posebne potrebe delov.
Kljub temu izbira kovinskih materialov za 3D tiskanje za aplikacije v letalih predstavlja določene težave. Prvič, v nasprotju s konvencionalno obdelavo je materialov, ki so dostopni, malo, manjkajo pa desetletja znanja o obdelavi in uporabi. Drugič, komponente letala običajno zahtevajo strogo izbiro materiala, saj običajno zahtevajo pomembne lastnosti, vključno z lahkostjo, visoko trdnostjo, odpornostjo proti koroziji in odpornostjo na visoke temperature. Poleg tega veliki stroški tehnologije 3D tiskanja kovin v nekaterih pogledih omejujejo izbiro in uporabo materialov.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/stainless-steel-316l-3d-printing-hydraulic.html