Az additív gyártás felfutása és hatása a tipikus ötvözetlemez-használatra
(Az additív gyártás felemelkedése és hatása a hagyományos ötvözetlemez-használatra)
Mi az additív gyártás, és pontosan hogyan kapcsolódik az ötvözetlemezekhez .
Adalékanyag gyártás, általában 3D nyomtatásnak nevezik, elektronikus modellekből rétegről rétegre építi az alkatrészeket. Ez a technika nagyon különbözik az olyan szabványos eszközöktől, mint a szórás vagy a megmunkálás, ahol egy tömör blokkal kezdi, és megszünteti a terméket. A fémek világában, az additív gyártás ma már nagy teljesítményű ötvözetekkel működik, beleértve az egykor vastagként kínáltakat is ötvözött lemezek. Ezek a lemezek valójában régóta az erősséget igénylő iparágak kedvencei, hosszú élet, és az extrém problémákkal szembeni ellenállás. Ma, ahelyett, hogy bonyolult formákat vágnánk ki egy lapos tányérból, a mérnökök közvetlenül közzétehetik a hálózathoz közeli komponenseket. Ez a változtatás pontosan módosítja az elrendezésről alkotott elképzelésünket, hulladék, és még láncokat is biztosítanak.
Miért haladnak az iparágak az additív termelés felé a hagyományos ötvözetlemezekkel szemben? .
Az egyik fontos tényező a hulladékcsökkentés. Amikor egy alkatrészt erős ötvözetlemezből szerel fel, előfordulhat, hogy a termék nagy részét kidobja. Az additív gyártás csak a szükséges mennyiséget használja fel, ami sokat számít, ha az olyan erőforrások, mint a titán vagy a nikkel alapú szuperötvözetek vagyonokba kerülnek. További ok a stílus rugalmassága. Hagyományos lemezekkel, az alkatrészének egy sík lap határain belül kell lennie. Az additív technikák lehetővé teszik belső csatornák létrehozását, rácsszerkezetek, vagy természetes formák, amelyek növelik a teljesítményt– mint a könnyebb repülőgép-tartók vagy a jobban hűthető motoralkatrészek. Rate is hozzájárul. A személyre szabott ötvözetlemez elkészítése hetekig is eltarthat. Egy rész kiadása? Néha csak napokig. Sürgős rögzítésekhez vagy modellekhez, ez a különbség óriási. Plusz, a cégek elkerülhetik a hatalmas, nagy készletek megtakarítását ötvözött lemezek szállítása és szükség szerint nyomtasson.
Pontosan hogyan változtatja meg az adalékos gyártás az ötvözetlemezek felhasználási módját .
Az additív gyártás nem mindig változtatja meg az ötvözött lemezeket– általában újradefiniálja funkciójukat. Ahelyett, hogy a végtermék lenne, A lemezek jelenleg a porgyártás alapanyagaként vagy magában a nyomtatási folyamatban alaplemezként működhetnek. Egyes hibrid rendszerek mindkettőt integrálják: vastag ötvözetlemezzel kezdik, mint alapozást, majd összetett tulajdonságokat tartalmaznak előre irányított erővel történő leválasztással. Ez a megközelítés biztosítja a kovácsolt alap megbízhatóságát a nyomtatott geometria rugalmasságával. Hasonlóképpen, a mikrostruktúra-szabályozás erősödött. Az új módszerek lehetővé teszik a szemcseváz specifikus kezelését a nyomtatás során, olyan mechanikus épületeket hoznak létre, amelyek mérete eléri vagy meghaladja a hagyományosan feldolgozott lemezekét. Ez azt jelenti, hogy az így készült alkatrészek szigorú védelmi vagy teljesítménymezők követelményeinek is megfelelhetnek– területek, ahol mikroötvözési szempontok, mint például a nióbium és a vanádium amint feltéve hagyományos tányérok szélüket.
Alkalmazások, ahol az adalékos gyártás az ötvözetlemezek cseréjét vagy illesztését végzi .
Az űrhajózás vezeti a díjat. A sugárhajtóművek ma már nikkelötvözetből nyomtatott gázfúvókákból és turbinalapátokból állnak– Az alkatrészeket lemezalapú megmunkálásra is kidolgozzák. Védelemben, A páncélozott autóelemeket belső rácsszerkezetekkel alakítják át, amelyek jobban elnyelik a hatást, mint a tömör lemezek, miközben kisebb a súlya. Az olaj- és gázpiacon közzétett elosztókat használnak, amelyek ellenállnak az elhasználódásnak és ellenállnak a nagy igénybevételnek, több ötvözetlemezből készült ragasztott szerelvények cseréje. Még a szerszámok is megváltoztak: lőtt penész és penész konform hűtőhálózatokkal, egyenesen nyomtatva, felülmúlják a hagyományos lemezekhez képest csökkentett régebbi elrendezéseket. A klinikai implantátumok még egy határt jelentenek– a biokompatibilis titánötvözetekből készült egyedi csípőszárak vagy koponyalemezek tökéletesen illeszkednek az ügyfél anatómiájához, valami sima ellátás egyedül soha nem érhet el. Ezek a valós helyzetek azt mutatják, hogy az additív termelés nem csak spekuláció; olyan problémákat old meg, amelyeket a tipikus lemezek nem tudtak.
Gyakran ismételt kérdések az additív gyártásról és a hagyományos ötvözetlemez-használatról .
Az additív gyártás teljesen megváltoztathatja az ötvözött lemezeket? Még nem. Hatalmasra, egyszerű építészeti részek– mint a hajótest területek vagy a terheléses edényfalak– a hengerelt ötvözet lemezek még mindig gazdaságosabbak és megbízhatóbbak. Az adalék ott ragyog, ahol bonyolult, személyre szabás, vagy anyagköltség-megtakarítás számít a legtöbb.
A közzétett fém olyan erős, mint a fémlemez? attól függ. A korai nyomtatott komponensek gyenge pontjai voltak a porozitás vagy az inkonzisztens rétegek miatt. Ma, jobb készítőkkel és utófeldolgozással (mint a meleg izosztatikus préselés), számos közzétett ötvözet teljesíti vagy meghaladja az ASTM lemezillesztésre vonatkozó követelményeit.
Az árral kapcsolatban? Előre, a nyomtatók és a porok költségesek. Ha azonban a megmunkálási idő csökkentését is figyelembe veszi, alacsonyabb selejt arány, és könnyebb végtermék (amelyek üzemanyagot takarítanak meg a szállítás során), a teljes költség csökkenthető a tétel élettartama során.
Szükségem van-e vadonatúj tervezési ismeretekre?? Igen. Az additív gyártáshoz való tervezéshez különféle módokon kell hinni– üdvözlő topológia optimalizálás, a segítő struktúrák minimalizálása, és a hőkezelési szokások felismerése a nyomtatás során. A régi CAD viselkedés nem lesz elegendő.
Hol dominálnak még az ötvözött lemezek? Egyenletes sűrűséget igénylő alkalmazásokban, nagy szilárdság alacsony hőmérsékleten, vagy hosszú távú hatékonyságot mutatott ki– mint a nukleáris irányítás vagy a ballisztikus pajzs. A szabványok itt fokozatosan fejlődnek, így továbbra is a lemezekre kell támaszkodni.
Eltűnnek-e az ötvözetlemez-beszállítók?? Valószínűtlen. Sokan igazodnak. Vannak, akik jelenleg minősített porokat kínálnak, amelyek saját lemezhulladékukból készülnek. Mások hibrid megoldásokat kínálnak, a tányéralapok kombinálása nyomtatott jellemzőkkel. A piac változik, nem eltűnő.
(Az additív gyártás felemelkedése és hatása a hagyományos ötvözetlemez-használatra)
Az additív gyártás nem csak egy új eszköz– megváltoztatja az elvárásokat. A mérnökök nem kérnek többet, “Készíthetem tányérból??” viszont “Mi a legokosabb módja ennek a résznek a fejlesztésére?” Időnként ez a válasz még mindig tartalmaz egy hagyományos ötvözetlemezt. Gyakran, ez valami teljesen új, rétegről rétegre fejlesztették ki, céllal minden mikronban.