כיצד ליישם טכנולוגיית השקעת אנרגיה מכוונת (DED) לתיקון עובש?

一, העיקרון של טכנולוגיית DED הוא הטכניקה המדויקת של שליטה בבריכת ההיתוך.
טכנולוגיית DED משתמשת בקרני אנרגיה גבוהה-(לייזר, אלומת אלקטרונים או קשת) כדי להמיס אבקת מתכת או חוט בו-זמנית, ומערימה אותם שכבה אחר שכבה כדי ליצור צורה תלת ממדית.- היתרונות העיקריים שלו הם:
בקרת טמפרטורה מדויקת: עוצמת הלייזר, מהירות הסריקה ונפח הזנת האבקה עשויים להשתנות באופן דינמי כדי לקבל את הגודל המדויק של בריכת ההיתוך. לדוגמה, למערכת המרוכבת הרב-לייזר הקואקסיאלית CMT Advanced של Nanjing Enigma יש שישה מודולי לייזר הניתנים לשליטה בנפרד. הוא משתמש בטכנולוגיית לייזר מרוכבת כחול אדום כדי לגרום לחומרים-תגובתיים גבוהים כמו נחושת ואלומיניום לספוג פי שלושה מהר יותר משיטות מסורתיות, תוך שמירה על אזור מושפע החום בטווח של 0.5 מ"מ.
יכולת הסתגלות למספר חומרים: תומך בתצהיר של יותר מ-300 סוגים שונים של מתכות, כגון סגסוגות טיטניום, סגסוגות-על בסיס ניקל בטמפרטורה גבוהה- ופלדות עובש. באמצעות טכנולוגיית DED, Relativity Space, חברה שבסיסה- בארה"ב, הצליחה לתקן להבי מנוע רקטי המורכבים מפלדת אל חלד 316L. הבעיה של פיצוח במהלך טיפול בחום תוקנה על ידי כיסוים באבקת סגסוגת על בסיס קובלט-. שכבת התיקון הייתה HRC48 קשה, והיא הייתה טובה יותר ב-15% בטמפרטורות גבוהות מהמצע.
ייצור חומרים מדורגים: על ידי שינוי היחס בין הרכב האבקה בזמן אמת, ניתן להפקיד חומרים מדורגים באופן רציף (FGM). Hyde Laser Services ייצרו תבנית מרוכבת נחושת מפלדת כלי לתעשיית הכוח הגרעיני. יש לו מבנה סנדוויץ' עם מצע של Ampcolo 940, שכבת מעבר Monel 400 ושכבת דפוס P21. זה עושה את הקירור יעיל יותר ב-40% ומקצר את זמן המחזור ב-30%.
2, בעיות עיקריות בתיקון עובש ופתרונות DED
1. תיקון סדק עייפות תרמית
תבניות יציקה צפויות לפתח סדקים מיקרו כשהן עוברות מחזורי חימום וקירור חוזרים ונשנים. קלט חום גבוה בתיקון ריתוך קשת ארגון מסורתי גורם בדרך כלל להתפשטות סדקים. טכנולוגיית DED מקבלת תיקונים מדויקים באמצעות הרעיונות החדשים הבאים:
תהליך מעבר מתכת קרה (CMT) הוא כדלקמן: מערכת ה-CMT המתקדמת של נאנג'ינג אניגמה משתמשת בטכנולוגיית בקרת מעבר-קצר קשת כדי לחתוך את כמות החום שנכנסת לריתוך MIG בשני-שליש. בעת תיקון התבנית של המארז עבור תיבת ההילוכים של המכונית, הופקד מבנה דופן דק -0.3 מ"מ ללא סדקים, ושכבת התיקון והמצע חוברו יחד בחוזק מתכתי של 420MPa.
יצירת קרן אלקטרונית ללא יצירת קרן אלקטרונית (EB-DED): קרני אלקטרונים יכולות לתקן מתכות פעילות כמו סגסוגות טיטניום ללא חמצון בוואקום. בעת תיקון להב מנוע מטוס, טכנולוגיית EB-DED הפכה את גודל הגרגירים של שכבת השקיעה של סגסוגת-על בסיס ניקל-גבוהה-לעדינה יותר לרמה ASTM 8. זה גרם לעוצמת הסיבולת של-הטמפרטורה הגבוהה ל-25% יותר.
2. תיקון חלל מסובך
כדי לתקן את תבנית תעלת מי הקירור המתאימה, יש לשמור על מבנה ערוץ הזרימה המקורי. היכולת של טכנולוגיית DED לקשר צירים רבים יחד מראה כמה יתרונות ייחודיים:
תצהיר צירוף חמישה-צירים: למערכת Optomec LENS 750 יש שולחן עבודה מסתובב הטיה שיכול לתקן נקודות עיוורות בחלל התבנית ב-360 מעלות. בפרויקט לתיקון תבנית המעטפת של מכשיר ביתי, תעלת קירור ספירלית בקוטר 2 מ"מ תוקנה ביעילות באמצעות תכנון נתיב אופטימיזציה של טופולוגיה. חיי התבנית הוארכו ב-40% לאחר התיקון, ושיעור ההסמכה למוצר עלה ל-98.5%.
טכנולוגיה לתיקון במקום: כלי המכונה ההיברידי LASERTEC 65 3D מבית DMG Mori משלב פונקציות של תוספת DED וכרסום חיסור. זה אומר שהוא יכול לבצע תיקונים מבלי לפרק את התבנית. בעת תיקון תבניות עבור ידיות דלתות רכב, קבלת תיקון משטח מדויק של 0.1 מ"מ מהיר פי שישה מאשר שימוש בשיטות חיתוך חוט טיפוסיות.
3. שיקום גודל ושיפור ביצועים
כדי לתקן את הבלאי בתבניות גדולות, אתה צריך למצוא איזון בין דיוק ממדי ואיכויות מכניות. גישת השקיעה השכבתית של טכנולוגיית DED מציעה פתרונות חדישים-:
שימוש בעובי שכבה של 0.25-0.5 מ"מ שכבה אחר שכבה ובקרת לולאה סגורה-בזמן אמת, ייצור ליד יצירת רשת עשוי לשמור על דיוק ממדי בטווח של ± 0.05 מ"מ. בעת תיקון עמודת עיתונות הידראולית של 10,000 טון, נעשה שימוש בטכנולוגיית DED לשחזור משטח גלילי בקוטר של 1.2 מטר. תנודת אחידות הקשיות (HV) של שכבת התיקון הייתה פחות מ-5%, שהיה גדול פי שלושה מהליך הריתוך הטיפוסי.
הוספת חלקיקי ננו TiC של 0.5% לאבקת פלדה עובש H13 ושימוש בתכונות ההתמצקות המהירה של DED כדי ליצור פיזור קרביד עדין ופיזור- נקראת "חיזוק חלקיקי ננו". התבנית המשוחזרת עמידה כעת פי שניים בפני בלאי תרמי ויכולה להתמודד עם יותר מ-100,000 מחזורי הזרקה.
3, דוגמאות כיצד התעשייה פועלת וכיצד היא עשויה לעזור לכלכלה
1. תחום התעופה והחלל
חברה המייצרת מנועי מטוסים משתמשת בטכנולוגיית DED כדי לתקן את קטע הטונים של להבי הטורבינה. עלות החלפת חלקים חדשים ירדה מ-800,000 יואן ל-120,000 יואן, והזמן שלוקח לביצוע התיקון ירד מ-45 יום ל-7 ימים. הלהב המשוחזר עבר 5000 בדיקות בטמפרטורה גבוהה של 1000 מעלות ללא התפשטות סדקים.
2. המתקן בשנחאי של טסלה משתמש בטכנולוגיית DED כדי לתקן תבניות יציקה- ענקיות בתעשיית ייצור הרכב. זה מחזיר את הדיוק הממדים על ידי הפקדת סגסוגת סיליקון אלומיניום. תיקון אחד חוסך 2 מיליון יואן בהוצאות החלפת עובש ומצמצם את זמן ההשבתה בייצור ב-90%. התבנית הקבועה יצרה 100,000 כיסויים אחוריים מדגם Y ללא עצירה, ויציבות הממדים של המוצר (ערך CPK) נשארה מעל 1.67.
3. תחום ציוד אנרגיה
תאגיד הגרעין הלאומי של סין משתמש בטכנולוגיית DED כדי לתקן את צינורות העברת החום בטורבינות הקיטור של מתקני כוח גרעיניים. הוספת נירוסטה 316L בחזרה לקיר הצינור מחזירה את עוביו. שכבת התיקון עמידה בפני קורוזיה ב-20% יותר מהמצע (בדיקת ASTM G28). 15 מיליון יואן נחסכים בכל שנה באחזקה של יחידה אחת.