1. סקירה של טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת
בהתבסס על שכבה אחר שכבה, הדפסת מתכת תלת-ממדית - הנקראת גם ייצור תוסף מתכת - היא טכניקת ייצור. באמצעות קרני לייזר באנרגיה גבוהה או קרני אלקטרונים, שיטה זו מחממת אבקת מתכת או תיל למצב מותך ומערימה במדויק את החומרים שכבה אחר שכבה תחת בקרת מחשב, ומכאן מייצרת מבנים תלת מימדיים מורכבים. טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת מתאימה במיוחד לדרישות ייצור בקנה מידה קטן במגזר התעופה והחלל, מציעה חופש עיצובי גבוה, ניצול חומרים מעולה ומחזור ייצור מהיר.
2.היתרונות של עידוד ייצור בקנה מידה קטן
גמיש ומותאם להפליא
ללא צורך בתבניות או מתקנים מורכבים, טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת עשויה לבצע בקלות ייצור מותאם אישית של קונסטרוקציות מאתגרות. ייצור אצווה קטנה במגזר התעופה והחלל תלויה בכך במיוחד מכיוון שלפריטים קטנים יש לפעמים צרכי התאמה אישית גבוהים כמו גיאומטריות ייחודיות, מבנים פנימיים מתוחכמים או דרישות חומר ספציפיות. מבוססת ישירה על מודלים דיגיטליים, טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת מפחיתה באופן דרמטי את המחזור מתכנון לייצור ומגבירה את יעילות הייצור.
הפחתת בזבוז חומרים והוצאות ייצור.
כאשר ייצור אצווה קטנה כרוכה בייצור תבניות, הגדרת מתקנים ופסולת חומרים לטכניקות ייצור מסורתיות יש לפעמים הוצאות גדולות. ערימה בשכבה אחר שכבה, טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת יכולה לנהל בדיוק את השימוש בחומרים ולמזער בזבוז. יחד עם זאת, היעדר תבניות מוזיל במידה ניכרת את הוצאות הייצור. לייצור אווירונאוטי בקנה מידה קטן, זהו ללא ספק יתרון גדול.
שפר את איכות המוצר וביצועיו.
חשוב לשיפור הביצועים של מוצרי תעופה וחלל, מתאפשר ייצור מדויק של מבנים מסובכים כמו תעלות פנימיות, מבנים נקבוביים וכו', מה שטכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת יכולה לעשות. לדוגמה, ניתן להעלות את עמידות החום ואת אורך החיים של להבי המנוע על ידי אופטימיזציה של עיצוב ערוץ הקירור שלהם; באופן דומה, ניתן להוריד את המשקל ואת צריכת האנרגיה של מטוסים על ידי בניית קונסטרוקציות קלות משקל עם איכויות מכניות נהדרות. יתר על כן ייצור מדויק מאוד המתאפשר על ידי הדפסת תלת מימד מתכת מבטיח נכונות מימדית ואיכות פני השטח של הפריטים.
לקצר את מחזור אספקת המוצר
בתחום התעופה והחלל, מידת מחזור אספקת המוצרים משפיעה מאוד על התחרותיות ומהירות התגובה בשוק של חברות. על ידי ייעול תהליכי הייצור, הפחתת זמן הכנת המתקן, ומכאן קיצור מחזורי הייצור, טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת יכולה לקצץ במידה ניכרת את מחזורי אספקת המוצר. ייצור אצווה קטנה תלוי בכך במיוחד מכיוון שלעתים יש ליצור ולספק פריטי אצווה קטנים במהירות.
3.יישומים לפרקטיות
להב מנוע מותאם אישית לצרכים מסוימים
אחד החלקים העיקריים בתעשייה האווירית, להבי מנוע מטוסים משפיעים ישירות על האמינות והיעילות של המנוע על ידי ביצועיהם. התאמה אישית של ייצור להבי מנוע בהתאם לצרכים בפועל - כולל צורה, גודל, חומר ומבנה פנימי - טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית של מתכת יכולה מלבד שיפור הביצועים והאיכות של הלהבים, ייצור מותאם זה מסייע בהורדת עלויות הייצור ומחזורי ההפצה.
עיצוב קל משקל של רכיב מבני
מכיוון שעיצוב קל משקל יכול לעזור למטוסים להוריד את משקלם ואת צריכת האנרגיה שלהם ולהגביר את ביצועי הטיסה שלהם, למגזר התעופה והחלל יש סטנדרטים גבוהים למדי עבורו. באמצעות אופטימיזציה של עיצוב מבני - כלומר על ידי אימוץ צורות מבניות קלות משקל ובעלות חוזק גבוה כגון צורות חלת דבש וסריג - טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת מספקת משקל קל של רכיבים מבניים. מלבד שיפור ביצועי המטוסים, עיצוב קל משקל זה עוזר להוזיל בזבוז חומרים ועלויות ייצור.
ייצור מהיר של רכיבים קשים
בתעשייה האווירית, ייצור של רכיבים מתוחכמים שונים - כגון חיישנים בעלי דיוק גבוה, מחברים מתוחכמים ורכיבים מבניים עם מטרות מיוחדות - נתקל לעתים בקשיים. ללא צורך בתבניות או מתקנים מתוחכמים, טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת יכולה לייצר בקלות את הרכיבים המורכבים הללו, ולכן מורידה באופן דרסטי את מחזורי הייצור וזמני האספקה.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/metal-3d-printing-car-parts.html