Splňuje síla a houževnatost kovových tiskových materiálů průmyslové požadavky?

1. Velká změna v tom, jak fungují materiály: přechod z „použitelného“ na „optimální“
V síle kovových 3D tiskových materiálů došlo k velkému zlepšení. Například díly vytvořené selektivním laserovým tavením (SLM) s použitím niklu IN718 -, která se často používá v leteckém průmyslu. To je lepší než tradiční proces lití (pevnost v tahu asi 900 MPA) a dokonce i na úrovni výkojů (pevnost v tahu asi 1150 MPA). Po 20 testování tepelného cyklu má spalovací komora z titanové slitiny, kterou Platinum Lite vytištěná pro určitý typ raketového motoru má vysokou rychlost retence teploty 92%, což je mnohem vyšší než 85% norma, kterou průmysl vyžaduje.
Technologie gradientového tepelného zpracování, se kterou přišel MIT, stanovila pro průmysl nový standard, pokud jde o to, aby se věci odolnější. Pečlivým ovládáním rychlosti chlazení tato technologie zvyšuje nárazovou houževnatost 3D vytištěného in713 vysoko - teplotní slitiny při 927 stupních od 15J/cm² na 28J/cm². Touhavost zlomenin (KIC) dosahuje 65MPa · m ¹/², která splňuje potřeby lopatek turbíny letadlového motoru ve velmi vysokých - teplotních prostředích. Tato schopnost správy mikrostruktury umožňuje 3D tiskovým materiálům udržovat svou sílu a přitom ztrácí pouze 40% své houževnatosti ve srovnání s předchozími metodami.
Databáze lepších materiálů poskytuje podporu dat pro zlepšení věcí. Inteligentní procesní knihovna Platinum Technology shromáždila více než 2000 sad parametrů materiálu. Tyto parametry pokrývají 12 běžných průmyslových kovů, jako jsou slitiny titanu, slitiny založené na nikl - a nerezová ocel. Změnou laserového výkonu (180–220 W), rychlostí skenování (800–1200 mm/s) a tloušťkou vrstvy (30–50 μm) je možné přesně ovládat pevnost v tahu mezi 980 a 1150MPA a prodloužení mezi 12 a 18%. To splňuje potřeby široké škály aplikací, od ortopedických implantátů po strukturální složky letectví.
2. Procesní inovace: Nalezení způsobu, jak vyvážit sílu a houževnatost
Technologie skenování multi - laserová kolaborativní skenování napravuje problém nerovnoměrné síly ve velkých částech. Leiming Laser's Lim - X400M zařízení používá tři laserové bezproblémové sestřihové technologie, aby udržovala sílu položek v rozsahu velikosti 300 mm x 400 mm x 350 mm v rámci ± 3%. Tato technologie kombinuje šest částí, které musely být svařovány a sestaveny do jednoho celku v satelitní držáku, která byla vyrobena pro určitou leteckou firmu. Díky tomu je život únavy z obvyklých 8000 cyklů na 25 000 cyklů.
Nepodporovaná technologie tisku výrazně zvyšuje mechanický výkon suspendovaných struktur optimalizací dynamiky bazénu taveniny. Přístup Xi'an Ouzhong Technology s proměnlivým skenovacím hustotou energie vytvořil suspendované struktury s úhlem tisku méně než 45 stupňů 20% silnější. Tento přístup kombinuje původních 12 procesních otvorů do 3 kanálů kontinuálního průtoku v bloku ventilu vyrobeného pro podvodní speciální zařízení. To snižuje objem o 60% a ztráta tlaku o 25%. Tloušťka stěny kanálu průtoku je přesná do ± 0,05 mm.
Inteligentní monitorovací systém umožnil optimalizovat parametry procesu v reálném čase. XX Automobile používá AI - založený systém monitorování bazénů, který může změnit laserovou intenzitu a skenovací cestu za běhu. To snižuje porozitu z průměru průmyslu o 0,3% na méně než 0,05%. Tato technika způsobila, že topologie - Optimalizovaná struktura o 15% tužší a o 25% lehčí při tisku kapoty elektrického motoru. Prošel tvrdým testem točivého momentu 2100 Newton.
3. ověření průmyslového scénáře: Přechod z laboratoře na výrobní linku
Použití v letecké oblasti je nejvíce přesvědčivé. Pomocí technologie 3D tisku vytvořila GE palivovou trysku Leap Engine, která kombinuje 20 samostatných dílů do jedné jednotky. Díky tomu je o 25% lehčí a o 15% efektivnější palivo. Celkový počet dodaných položek překročil 500 000. Po 1000 hodinách testování při extrémních teplotách společnost China Aviation Industry Corporation (AECC) zjistila, že čepele 3D tištěných turbín byly o 18% lepší při chlazení a trvaly třikrát déle než tradiční listy odlitků.
Potřeba lepších materiálů v podnikání v oblasti energetiky a energie nutí vědce, aby neustále dělali nové objevy. Maxwell Medical, inteligentní výrobní společnost v Xi'anu, vytvořila 3D - tištěné fotovoltaické zařízení Titanium slitiny tokové kanálové desky, která rovnoměrně distribuuje chladicí kapalinu prostřednictvím mikrometru - konstrukce hladiny kanálu. To udržuje teplotu jedno krystalové pec do ± 0,5 stupně a ušetří 12% energii ve srovnání s tradičními vyrobenými produkty. Při použití systémů chlazení jaderného reaktoru se ukázalo, že výměníky tepla 3D tiskového průtoku jsou při přenosu tepla o 20% účinnější při přenosu tepla, použije se o 40% méně materiálu a prošly 10 let zrychleného testování života.
Potřeba lékařských implantátů, které mají být biokompatibilní, tak mechanicky přizpůsobivé, vedla k vyvinutí nových materiálů. Potištěné porézní titanové titanové litiové fúzní zařízení vyrobené Sino Power má poréznost 70% a elastický modul, který je stejný jako u lidské kortikální kosti (10–15GPA), má 3D -. Klinická odpověď ukazuje na 60% zlepšení vývoje kostí ve srovnání se standardními implantáty tři měsíce po chirurgii -. Kolaborativní návrh funkce struktury materiálu vylepšil pět - Roční míra přežití 3D tištěných implantátů od 85% na 97%.