Ojo iwaju ni lulú

Ile-iṣẹ Swedish VBN Awọn paati ṣe awọn ọja irin ni lilo awọn imọ-ẹrọ aropo nipa lilo lulú pẹlu awọn afikun, ni pataki awọn irinṣẹ bii awọn adaṣe ati awọn gige gige. Imọ-ẹrọ titẹ sita 3D imukuro iwulo fun ayederu ati ẹrọ, dinku agbara ohun elo aise, ati pese awọn olumulo ipari pẹlu yiyan ti o gbooro ti awọn ohun elo didara giga.

Awọn ìfilọ ti VBN irinše pẹlu eg. Vibenite 290eyiti, ni ibamu si ile-iṣẹ Swedish, jẹ irin ti o nira julọ ni agbaye (72 HRC). Ilana ti ṣiṣẹda Vibenite 290 ni lati maa mu líle ti awọn ohun elo soke si. Ni kete ti awọn ẹya ti o fẹ ti tẹ jade lati inu ohun elo aise yii, ko si sisẹ miiran ju lilọ tabi EDM nilo. Ko si gige, ọlọ tabi liluho ti a beere. Nitorinaa, ile-iṣẹ ṣẹda awọn ẹya pẹlu awọn iwọn to 200 x 200 x 380 mm, geometry eyiti ko ṣee ṣe ni lilo awọn imọ-ẹrọ iṣelọpọ miiran.

Irin ko nigbagbogbo nilo. Ẹgbẹ iwadii kan lati Awọn ile-iṣẹ HRL ti ṣe agbekalẹ ojutu titẹ sita 3D kan. aluminiomu alloys pẹlu ga agbara. O ti wa ni a npe ni nanofunctional ọna. Ni ṣoki, ilana tuntun jẹ ninu fifi awọn lulú nanofunctional pataki si itẹwe 3D kan, eyiti o jẹ “sintered” pẹlu awọn fẹlẹfẹlẹ tinrin laser, eyiti o yori si idagba ti nkan onisẹpo mẹta. Lakoko yo ati imuduro, awọn ẹya abajade ko ni iparun ati idaduro agbara wọn ni kikun nitori awọn ẹwẹ titobi n ṣiṣẹ bi awọn ile-iṣẹ iparun fun microstructure ti a pinnu ti alloy.

Awọn alumọni agbara-giga gẹgẹbi aluminiomu ti wa ni lilo pupọ ni ile-iṣẹ eru, ọkọ ofurufu (fun apẹẹrẹ fuselage) imọ-ẹrọ ati awọn ẹya ara ẹrọ. Imọ-ẹrọ tuntun ti nanofunctionalization fun wọn kii ṣe agbara giga nikan, ṣugbọn tun ọpọlọpọ awọn nitobi ati titobi.

Afikun dipo iyokuro

Ni awọn ọna ṣiṣe irin ibile, ohun elo egbin ti yọkuro nipasẹ ẹrọ. Ilana afikun n ṣiṣẹ ni idakeji - o ni lilo ati fifi awọn ipele ti o tẹle ti iye kekere ti ohun elo, ṣiṣẹda awọn ẹya XNUMXD ti o fẹrẹ jẹ eyikeyi apẹrẹ ti o da lori awoṣe oni-nọmba kan.

Botilẹjẹpe ilana yii ti ni lilo pupọ fun iṣelọpọ mejeeji ati simẹnti awoṣe, lilo rẹ taara ni iṣelọpọ awọn ẹru tabi awọn ẹrọ ti a pinnu fun ọja ti nira nitori ṣiṣe kekere ati awọn ohun-ini ohun elo ti ko ni itẹlọrun. Sibẹsibẹ, ipo yii n yipada ni diėdiė ọpẹ si iṣẹ awọn oniwadi ni ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ ni ayika agbaye.

Nipasẹ idanwo irora, awọn imọ-ẹrọ akọkọ meji ti titẹ sita XNUMXD ti ni ilọsiwaju: lesa iwadi oro irin (LMD) i yo lesa yiyan (ULM). Imọ-ẹrọ Laser jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣẹda awọn alaye ti o dara ni deede ati gba didara dada ti o dara, eyiti ko ṣee ṣe pẹlu titẹ sita itanna 50D (EBM). Ni SLM, ipari ti ina ina lesa ti wa ni itọsọna si lulú ti ohun elo naa, ni alurinmorin ni agbegbe ni ibamu si apẹrẹ ti a fun pẹlu deede ti 250 si 3 microns. Ni ọna, LMD nlo lesa lati ṣe ilana lulú lati ṣẹda awọn ẹya XNUMXD ti o ni atilẹyin ti ara ẹni.

Awọn ọna wọnyi ti fihan pe o jẹ ileri pupọ fun ṣiṣẹda awọn ẹya ọkọ ofurufu. ati, ni pataki, wiwakọ laser ti irin gbooro awọn iṣeeṣe apẹrẹ fun awọn paati aerospace. Wọn le ṣe lati awọn ohun elo pẹlu awọn ẹya inu inu eka ati awọn gradients ko ṣee ṣe ni iṣaaju. Ni afikun, awọn imọ-ẹrọ laser mejeeji jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣẹda awọn ọja ti geometry eka ati gba iṣẹ ṣiṣe ti o gbooro ti awọn ọja lati ọpọlọpọ awọn alloy.

Oṣu Kẹsan ti o kọja, Airbus kede pe o ti ni ipese A350 XWB iṣelọpọ rẹ pẹlu titẹ titẹ afikun. titanium akọmọ, ti ṣelọpọ nipasẹ Arconic. Eyi kii ṣe opin, nitori adehun Arconic pẹlu Airbus pese fun titẹ 3D lati titanium-nickel lulú. awọn ẹya ara i propulsion eto. Sibẹsibẹ, o yẹ ki o ṣe akiyesi pe Arconic ko lo imọ-ẹrọ laser, ṣugbọn ẹya ilọsiwaju tirẹ ti arc itanna EBM.

Ọkan ninu awọn iṣẹlẹ pataki ni idagbasoke awọn imọ-ẹrọ aropo ni iṣẹ-irin ni o ṣee ṣe lati jẹ apẹrẹ-akọkọ lailai ti a gbekalẹ ni olu-iṣẹ ti Ẹgbẹ Damen Shipyards Dutch ni isubu ti ọdun 2017. ọkọ ategun irin alloy oniwa lẹhin VAAMpeller. Lẹhin awọn idanwo ti o yẹ, pupọ julọ eyiti o ti waye tẹlẹ, awoṣe naa ni aye lati fọwọsi fun lilo lori awọn ọkọ oju-omi kekere.

Bii ọjọ iwaju ti imọ-ẹrọ iṣẹ irin wa ni awọn irin alagbara irin lulú tabi awọn paati alloy, o tọ lati mọ awọn oṣere pataki ni ọja yii. Ni ibamu si awọn "Additive Manufacturing Metal Powder Market Report" ti a tẹjade ni Kọkànlá Oṣù 2017, awọn onisọpọ ti o ṣe pataki julọ ti awọn ohun elo 3D ti o wa ni erupẹ XNUMXD ni: GKN, Hitachi Chemical, Rio Tinto, ATI Powder Metals, Praxair, Arconic, Sandvik AB, Renishaw, Höganäs AB , Metaldyne Performance Group, BÖHLER Edelstahl, Carpenter Technology Corporation, Aubert & Duval.

Propeller tẹjade WAAMpeller

Ipele olomi

Awọn imọ-ẹrọ afikun irin ti a mọ daradara julọ lọwọlọwọ dale lori lilo awọn lulú (eyi ni bii a ti ṣẹda vibenite ti a ti sọ tẹlẹ) “sintered” ati laser-fused ni awọn iwọn otutu giga ti o nilo fun ohun elo ibẹrẹ. Sibẹsibẹ, awọn imọran tuntun n farahan. Awọn oniwadi lati Cryobiomedical Engineering Laboratory of the Chinese Academy of Sciences in Beijing ti ṣe agbekalẹ ọna kan Titẹ 3D pẹlu “inki”, ti o wa ninu irin alloy pẹlu aaye yo die-die loke iwọn otutu yara. Ninu iwadi ti a tẹjade ninu iwe akọọlẹ Imọ-ẹrọ Imọ-ẹrọ Imọ-ẹrọ China, awọn oniwadi Liu Jing ati Wang Lei ṣe afihan ilana kan fun titẹ sita ipele-omi ti gallium, bismuth, tabi awọn ohun elo orisun indium pẹlu afikun ti awọn ẹwẹ titobi.

Ti a ṣe afiwe si awọn ọna atọwọdọwọ irin ibile, titẹ sita 3D-omi-omi ni ọpọlọpọ awọn anfani pataki. Ni akọkọ, iwọn ti o ga julọ ti iṣelọpọ ti awọn ẹya onisẹpo mẹta le ṣee ṣe. Ni afikun, nibi o le ṣatunṣe diẹ sii ni irọrun iwọn otutu ati sisan ti itutu. Ni afikun, irin conductive olomi le ṣee lo ni apapo pẹlu awọn ohun elo ti kii ṣe irin (gẹgẹbi awọn pilasitik), eyiti o mu awọn iṣeeṣe apẹrẹ pọ si fun awọn paati eka.

Awọn onimo ijinlẹ sayensi ni Ile-ẹkọ giga ti Ariwa iwọ-oorun ti Amẹrika tun ti ṣe agbekalẹ ilana titẹ sita 3D irin tuntun ti o din owo ati ti o kere ju ti a ti mọ tẹlẹ. Dipo lulú irin, awọn lasers tabi awọn itanna elekitironi, o nlo mora adiro i omi ohun elo. Ni afikun, ọna naa ṣiṣẹ daradara fun ọpọlọpọ awọn irin, awọn ohun elo, awọn agbo ogun, ati awọn oxides. Eyi jẹ iru si edidi nozzle ti a mọ pẹlu awọn pilasitik. "Inki" ni irin lulú tituka ni nkan pataki kan pẹlu afikun ti elastomer. Ni akoko ohun elo, o wa ni iwọn otutu yara. Lẹhin iyẹn, Layer ti ohun elo ti a lo lati inu nozzle ti wa ni sisọ pẹlu awọn ipele iṣaaju ni iwọn otutu ti o ga ti a ṣẹda ninu ileru. Ilana naa ni a ṣe apejuwe ninu iwe akọọlẹ pataki Awọn ohun elo iṣẹ ṣiṣe ti ilọsiwaju.

Chinese Liquid Irin Alakoso Ọna titẹ sita

Ni 2016, awọn oluwadi Harvard ṣe afihan ọna miiran ti o le ṣẹda awọn ẹya irin XNUMXD. tejede "ninu afẹfẹ". Ile-ẹkọ giga Harvard ti ṣẹda itẹwe 3D kan ti, ko dabi awọn miiran, ko ṣẹda awọn nkan Layer nipasẹ Layer, ṣugbọn ṣẹda awọn ẹya eka “ninu afẹfẹ” - lati irin didi lẹsẹkẹsẹ. Ẹrọ naa, ti o dagbasoke ni John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, ṣe atẹjade awọn nkan nipa lilo awọn ẹwẹ titobi fadaka. Lesa ti dojukọ igbona ohun elo ati fiusi rẹ, ṣiṣẹda ọpọlọpọ awọn ẹya bii helix kan.

Ibeere ọja fun awọn ọja olumulo ti a tẹjade 3D giga-giga gẹgẹbi awọn aranmo iṣoogun ati awọn ẹya ẹrọ ọkọ ofurufu n dagba ni iyara. Ati nitori pe data ọja le ṣe pinpin pẹlu awọn omiiran, awọn ile-iṣẹ kakiri agbaye, ti wọn ba ni iwọle si lulú irin ati itẹwe 3D ti o tọ, le ṣiṣẹ lati dinku awọn eekaderi ati awọn idiyele ọja. Bii o ṣe mọ, awọn imọ-ẹrọ ti a ṣalaye pupọ dẹrọ iṣelọpọ awọn ẹya irin ti geometry eka, ṣaaju awọn imọ-ẹrọ iṣelọpọ ibile. Idagbasoke awọn ohun elo amọja ṣee ṣe lati ja si awọn idiyele kekere ati ṣiṣi si lilo titẹjade 3D ni awọn ohun elo aṣa paapaa.

Irin Swedish ti o nira julọ - fun titẹ 3D:

Irin ti o nira julọ ni agbaye - ti a ṣe ni Uppsala, Sweden

Fiimu aluminiomu fun titẹ: 

Ilọsiwaju ni irin: 3D titẹ sita ti aluminiomu agbara-giga