Glede na pospešen tehnološki razvoj je tehnologija 3D tiskanja kovin postala glavno kreativno orodje v vesoljskem sektorju. Ta metoda ne le močno poveča natančnost in učinkovitost proizvodnje, ampak tudi spodbuja raziskave in uporabo novih zlitin. Ker drastično izboljšujejo zasnovo, konstrukcijo in vzdrževanje letal, so te nove zlitine – s svojimi edinstvenimi značilnostmi – vedno bolj pomembne v vesoljski industriji.
Kovinski 3D-tiskanje je sofisticirana aditivna proizvodna tehnika, pri kateri se tridimenzionalni predmeti proizvajajo plast za plastjo in zbirajo kovinske delce ali žice. Pri 3D tiskanju kovin se porabi manj materialov kot pri tradicionalnih proizvodnih metodah, kot so ulivanje, kovanje in rezanje; ponuja tudi hitrejše proizvodne cikle in več svobode oblikovanja. Zlasti pri izdelavi kompleksnih strukturnih elementov so te prednosti privedle do obsežne uporabe kovinskega 3D tiskanja v letalski industriji.
Razvoj novih zlitin je eden ključnih dejavnikov znanstvenega napredka pri 3D-tiskanju kovin. Poleg izjemne trdnosti, visoke žilavosti in močne odpornosti proti koroziji imajo te nove zlitine lahke lastnosti in dobro delovanje pri visokih temperaturah. Od strukturnih elementov do komponent motorja do sistemov toplotne zaščite, te lastnosti zagotavljajo novi zlitini znatne možnosti uporabe v sektorju letal.
Z uporabo nove visokotemperaturne zlitine GRX-810, ojačane z disperzijo nikelj-kobalt-kromovega oksida (ODS), razvite v sodelovanju med NASA in Elementum 3D, ta zlitina kaže izjemno odpornost proti lezenju, trdnost in odpornost proti oksidaciji pri visokih temperaturah. Trdnost in odpornost proti oksidaciji GRX-810 sta se podvojili, njegova odpornost proti lezenju pa je bila v primerjavi z običajnimi tiskanimi visokotemperaturnimi zlitinami 1000-krat večja. Zaradi tega je GRX-810 primeren material za ustvarjanje tanjših in manjših komponent motorja, s čimer se izboljša ekonomičnost porabe goriva, obratovalni stroški in vzdržljivost. GRX-810 je poleg tega primeren za izdelavo komponent, ki delujejo pri višjih delovnih temperaturah, vključno s šobami raketnih motorjev
Poleg GRX-810 nove zlitine v kovinskem 3D-tisku vključujejo tudi EOS Nickel Alloy IN738 in EOS Nickel Alloy K500. Zaradi visoke trdnosti, toplotne odpornosti in izjemne odpornosti proti koroziji je IN738 visoko zmogljiva superzlitina na osnovi niklja, ki je popolna za. Primeren je za izdelavo turbinskih lopatic in drugih visoko zmogljivih energetskih komponent ter sistemov turbostrojev, ki delujejo pod ogromnim pritiskom. EOS IN738 lahko znatno zmanjša poslabšanje pri visokotlačnih aplikacijah in je odporen na več temperaturnih pogojev kot običajne superzlitine. Za letalski sektor, ki ustvarja zanesljive in učinkovite komponente, je zato IN738 odlična izbira.
K500, razvit na zahtevo velikega podjetja za izstrelitev v vesolje, združuje lastnosti nikljeve zlitine in bakrove zlitine, da ponudi uravnoteženo mešanico moči in skromne toplotne prevodnosti. Ta material je zelo primeren za kemično obdelavo in uporabo v pomorskem prometu, kot so črpalke in ventili, pa tudi za izdelavo komponent za uporabo v vesolju, vključno s potisnimi motorji in šobami. V materialih za 3D-tiskanje je izdaja K500 zapolnila vrzel med mehansko trdnostjo in toplotno prevodnostjo, zato letalskemu in vesoljskemu sektorju ponuja več možnosti.
Poleg tega so strokovnjaki iz Oak Ridge National Laboratory (ORNL) in National Energy Technology Laboratory (NETL) učinkovito oblikovali in 3D natisnili najlažjo zlitino brez razpok doslej. Ta zlitina vsebuje sedem elementov z visoko vsebnostjo niobija in ima zapleteno strukturo zlitine. Vsaj 48 % višje tališče kot prejšnje superzlitine niklja in kobalta, lahko prenese visoke temperature nad 1315 stopinj brez taljenja. Ta domiselni preboj poleg izboljšanja kakovosti aditivne izdelave turbinskih lopatic pomaga zmanjšati težo letal in plinskih turbin ter izboljša splošno zmogljivost.
Proizvajalci letal zelo dobro uporabljajo novo razvite zlitine, ustvarjene s 3D tiskanjem kovin. Nove zlitine je mogoče razviti na primer za izdelavo kritičnih komponent motorja, kot so visokotemperaturna izolacijska tesnila, turbinske lopatice in zgorevalne komore, iz katerih Nova zlitina je idealna izbira, saj ji njena visoka temperaturna trdnost, odpornost proti koroziji in odpornost proti obrabi omogočajo vzdržati kemična okolja in velike toplotne obremenitve. Poleg tega nova zlitina omogoča proizvodnjo pomembnih delov, vključno s strukturnimi deli in toplotnimi zaščitnimi sistemi, s čimer se izboljša splošna varnost in zmogljivost letal.
Nove zlitine v kovinskem 3D-tiskanju ne samo napredujejo v letalski tehnologiji, ampak ponujajo tudi domiselne priložnosti za številna druga področja. Za energetski sektor je mogoče ustvariti nove zlitine, na primer za izdelavo robustnejših in učinkovitejših delov plinskih turbin in strukturnih komponent za jedrske reaktorje. Medicinska industrija najde uporabo novih zlitin pri izdelavi bolj natančne in zanesljive opreme in vsadkov. Te aplikacije ne le širijo spekter možnosti za tehnologijo 3D-tiskanja kovin, ampak tudi podpirajo industrijsko nadgradnjo v sorodnih sektorjih in tehnološki napredek na ustreznih področjih.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/lightweight-fluid-manifold-with-3d-printing.html