האם הדפסת תלת מימד מתכתית יכולה לשפר את יציבות הציוד בסביבות רטט גבוהות?

一, העצמה טכנית: היגיון לעיצוב ציוד שחזור הדפסת תלת מימד מתכתית יציבה
1. אופטימיזציה של טופולוגיה ומבנה סריג: שינוי מ"הפחתת רטט פסיבי "ל"ספיגת רטט פעיל"
דרכים מסורתיות להפחתת הרטט בציוד כוללות חלקים חיצוניים כמו כריות גומי ומעיינות, התופסים מקום ויכולים להתגורר לאורך זמן. באמצעות אלגוריתמי אופטימיזציה של טופולוגיה, הדפסת תלת מימד מתכתית יכולה ליצור מבני סריג ביומימטי (כמו חלת דבש, סריג ומבני שיפוע ספירליים) בתוך המכשיר המבוסס על גורמים כמו תדר רטט וחלוקת לחץ. זה מאפשר שילוב עמוק של מבנה ותפקוד.
לדוגמה, חברה השתמשה בטכנולוגיית SLM כדי להדפיס מבנה סריג סגסוגת טיטניום עבור אימת משאבת הקירור של תחנת כוח גרעינית. משרעת הרטט נחתכה ב -40%, ותכונות הדיכוי של יחידות הסריג ספגו את אנרגיית הרטט בתוך המבנה במקום לשלוח אותה לחלקים חשובים. זה שמר על ביצועי הדינמיקה הנוזלים. צוות האוניברסיטה המרכזית של אוניברסיטת דרום השתמש גם בטכנולוגיית PEP (ייצור תוספות של אבקה) כדי להפוך סגסוגת קשה של חומר כפול של 93W/96W. סגסוגת זו הצליחה להתמודד עם מעבר שיפוע מתח תחת עומס רטט על ידי הפצת באופן שווה של השלב בממשק, מה שהפסיק את סדקי העייפות להיווצר במבני ריתוך מסורתיים.
2. Multi - הדפסת חומרים מורכבת: מעבר מ"ביצועים יחיד "ל"שילוב מערכת"
ציוד רטט גבוה - לעיתים קרובות צריך למצוא איזון בין היותה קלה, חזקה ועמידה בפני חלודה. שיטות מסורתיות צריכות להרכיב הרבה חלקים שונים, אך הדפסת תלת מימד מתכתית מאפשרת לך להפקיד חומרים שונים בדרגה, המאפשרת לך לאזור ביצועים בחלק יחיד. לדוגמה, סובלימציה 3D משתמשת במערכת זרבובית תאומה נפרדת כדי להדפיס שני מצעי סגסוגת טמפרטורה של ניקל-. התנגדות העייפות התרמית של הלהבים משולשת ומשקלם נחתך ב -15% בסביבת רטט טמפרטורה גבוהה- של 1200 מעלות. הסיבה לכך היא שהננו -חלקיקים מתחברים ביתר שאת במגע. באותו אופן, לייזר Baochen Xin משתמשת במצב יחיד- מצב/Multi - מצב עיצוב אור מתכוונן להדפסת שכבה של סגסוגת כרום קובלט על פני חלל העובש שקשה מאוד. אזור הליבה משתמש בסגסוגת אלומיניום קלה כדי לספוג במהירות את אנרגיית הרטט על שכבת המשטח הקשה. זה מוריד את האינרציה הכוללת ומנתק את מקורות עירור הרטט.
3. הפחתת פגמים ושמירה על ביצועים עקביים: מעבר מ"ניסוי וטעייה "ל"שליטה מדויקת"
סביבת הרטט רגישה מאוד לפגמים בחומרים, ושיטות מסורתיות לעתים קרובות משאירות אחריהם פגמים כמו נקבוביות וסדקים בגלל אילוצי עובש. זה מקצר את חיי העייפות של החומר. התאמת פרמטרים של תהליכים וטכנולוגיית ניטור מקוונת יכולים להפוך את הדפסת התלת מימד למתכת לטוב יותר בהפיכת החומרים לצפופים יותר ועקביים יותר בביצועים. לדוגמה, אוניברסיטת ויסקונסין מדיסון הוסיפה 4.4 Vol.% חלקיקים חלקיקים TIC לאבקת סגסוגת אלומיניום AL6061 כדי להוריד את חספוס פני השטח של חלקים מודפסים SLM מ- 20 מיקרומטר ל -2.1 מיקרומטר. זה עבד מכיוון שננו -חלקיקים מייצבים תנודות בריכת נמס. הנקבוביות התקרבה לאפס, וגודל התבואה היה קטן בהרבה, מה שגרם למגבלת העייפות של החומר לעלות ב -50% כאשר הוא רוטט בתדרים גבוהים. כמו כן, מכונות סדרת ה- X של לייזר לייזר - X מגיעות עם Multi - טכנולוגיית סריקה שיתופית של לייזר ובקרת משוב של זמן- זמן. בעת הדפסת חתיכות מבניות ספירליות סגסוגת טיטניום גדולות, ההתאמה השגויה בין שכבתית נשמרת בתוך ± 0.05 מ"מ כדי לוודא שהמבנה יישאר חזק גם כאשר הוא רוטט.
2, מה עסקים עושים: שימושים נפוצים ליציבות בהדפסת תלת מימד מתכתית
1. וחלל: "הישרדות קלת משקל" במקומות עם הרבה רטט
מנועים למטוסים, מאיצים טילים וציוד אחר צריכים לעבוד זמן רב תחת רטט תדרים חם מאוד וגבוה מאוד -. מכיוון שהם כל כך כבדים, ניקל מסורתי - להבי סגסוגת מבוססים עשויים להיכשל בגלל תהודה. בעזרת טכנולוגיית SLM, GE Aviation Prints מדפיס חרירי דלק מנועים משלבים 20 חלקים לחתיכה אחת באמצעות עיצוב משולב. זה הופך את החרירים לקלים ב -25%. בערוץ הקירור הפנימי יש עץ - כמו מבנה המחקה את הטבע. זה הופך את הרטט - למתח תרמי המופץ באופן שווה יותר ומרחיב את חיי הזרבובית לשלוש פעמים מזה של שיטות סטנדרטיות. חלקי סגסוגת טונגסטן של סובלימציה תלת -ממדית לדחפי חלל משתמשים גם בטכנולוגיית PEP כדי לפתור את בעיית עיוות המתכת שקשה להמיס. הם יכולים להישאר יציבים בגודל אפילו בסביבת רטט טמפרטורה- סביבת טמפרטורה של 3000 מעלות, וזה מה שמשימות חיפוש בחלל עמוק צריכות.
2. מעבר רכבת: "ערבות כפולה" של בטיחות למבנה, הפחתת רעש והפחתת רטט
גבוה - מהירות רכבת, תיבות הילוכים וחלקים אחרים נחשפים כדי למסלול את ההשפעה ורטט המנוע במשך זמן רב. יש סיכוי גבוה יותר שמערכות מרותכות מסורתיות סובלות מבעיות בטיחות מכיוון שהן יכולות להתפצל מעייפות. China CRRC מדפיס קרני צולבות עבור בוגי סגסוגת טיטניום באמצעות טכנולוגיית SLM. המסה נחתכת ב -30% על ידי אופטימיזציה של טופולוגיה, ומבנה הסריג סופג אנרגיית רטט בתוך הקורה, מה שהופך את הרעש בתוך העגלה 5dB שקט יותר. במקביל, לייזר Baochenxin משתמשת בטכנולוגיית הדפסה מורכבת של Multi {}}} כדי להציב ציפוי של סגסוגת כרום קובלט עם קשיות גבוהה על פני ההילוך בעת ייצור תיבות הילוכים של מעבר מסילה. אזור הליבה משתמש במטריצת סגסוגת אלומיניום כדי להפריד בין מקור הרטט (הרשת הילוכים) מהמבנה שמחזיק את העומס, אשר חותך את קצב הכישלון של תיבת ההילוכים ב -70%.
3. ציוד אנרגיה: כוח גרעיני ורוח יש "שדרוג רטט אנטי-."
תחנת כוח גרעינית משאבות עיקריות והילוכים טורבינת רוח, למשל, צריכים לעבוד במקומות עם הרבה רטט וקרינה. חומרים מסורתיים עשויים להיכשל בגלל צימוד רטט קורוזיה. CGN מעסיקה הדפסת תלת מימד מתכתית כדי ליצור עותק של גוף שסתום הכוח הגרעיני. תוחלת החיים של גוף השסתום עוברת בין 5 שנים ל -15 שנים בסביבה עם האצת רטט של מינון 5G ומינון קרינה של 10 ⁶ Gy. זה נעשה על ידי זיקוק מבנה ערוץ הזרימה כדי להפחית את עירור הרטט הנוזלי והפעלת ניקל - חומרי סגסוגת מבוססים כדי להפוך אותו לעמידה יותר בפני קורוזיה. Siemens GamesA משתמש בטכנולוגיית SLM כדי להדפיס ספקים פלנטריים לתיבות הילוכים בענף כוח הרוח. העיצוב הקל משקל חותך את רגע האינרציה ב- 40%, ומבנה הסריג הפנימי סופג אנרגיית רטט בתוך המנשא. זה הופך את העברת תיבת ההילוכים ל -3% ליעילה יותר ומרחיבה את התקופה שבין הכישלונות ל 20,000 שעות.