Jaká je role kovového 3D tisku při prodloužení životnosti vybavení?

1, Strukturální inovace: Překročení limitů tradičního designu
Metody zpracování omezují návrh tradičních částí vybavení a často si musí vybrat mezi vytvářením složitých struktur a usnadněním je vytvářet. Funkce kovového 3D tisku „Vrstva od vrstvy“ umožňuje návrhářům obejít limity tradiční subtraktivní výroby a vytvářet nové vzory, které jsou lehké, sledují tvar chladicího systému a vydrží déle.
Optimalizace topologie: Využití „přesné distribuce“ materiálů k boji proti únavě
V leteckém prostoru se lopatky motoru často rozbijí, protože jsou příliš unavené. Platinum Lite zaměstnává kovovou 3D tiskovou technologii, aby se čepele staly jako vnitřní mřížové struktury. To snižuje množství materiálu používaného 30% při zachování síly. Tento „dutý“ design způsobuje, že rozložení napětí je více a více než zdvojnásobuje únavovou životnost. Stejně tak určitý automobilový podnik změnil pružinový sedadlo motoru na optimalizovanou strukturu na topologii -. Během testu 100 000 kilometrů trvanlivosti neexistovaly žádné trhliny, ačkoli standardní kované části vykazovaly hodně opotřebení na 80 000 kilometrů.
Tvar - Závislé chlazení: Zaměstnání „přesné ovládání teploty“ k odkládání tepelné únavy
Tepelná únava je hlavním důvodem, proč lití lití - netrvají tak dlouho, jak to dokázaly. Většina chladicích kanálů v tradičních formách je rovná, což ztěžuje pokrýt oblasti, které jsou velmi horké. Technologie Platinum využívá 3D tisk pro výrobu spirály - tvarované chladicí kanály uvnitř hliníkových slitin Die - lití. To umožňuje chladicí kapalině přímo dotknout se povrchu dutiny formy. Zkušební údaje ukazují, že amplituda teplotních kolísání teploty optimalizovaná klesla z 80 stupňů na 20 stupňů, období mezi trhlinami tepelné únavy vzrostlo o třikrát a životnost vzrostla z 20 000krát na více než 50 000krát. V reálném - World Manufacturing, 3D tištěné potištěné die - vložky plísní trvaly více než 50 000 cyklů, s tvrdostí 22J a výnosovou rychlostí 100%.
Lehký design: Snížení mechanického zatížení „redukcí hmotnosti a zlepšení účinnosti“
Ve světě průmyslových robotů má hmotnost kloubových částí přímý vliv na zatížení motoru a na to, jak dobře funguje převodovka. Bolite vytvořil jedinečný 3D - vytištěný robotický kloub pro konkrétní firmu, který sníží hmotnost o 40% a díky tomu je o 15% přísnější pomocí interiérové ​​voštinové struktury. Světová data real - ukazují, že optimalizovaná míra opotřebení kloubů klesla o 60% a cyklus údržby vzrostl z 3 měsíců na 9 měsíců.
2, Upgrade materiálu: Změňte „univerzální adaptace“ na „přizpůsobení výkonu“
Kovový 3D tisk nejen mění, jak jsou věci navrženy, ale také otevírá nové způsoby, jak věci vydržet déle, pomocí nových materiálů . 3 D Printing Technology umožnila „na - poptávka přizpůsobit“ vlastnosti materiálů, od vysokých - entropických slitin na složené materiály na Gradient Materiály.
Slitiny se spoustou entropie: Zlepšení odolnosti vůči korozi prostřednictvím „multi - prvků synergie“
Hlavním důvodem, proč vybavení v oceánském inženýrství netrvá tak dlouho, je to, že to zreziví. Čínská akademie věd vytvořila slitinu feconicral s vysokou entropií pomocí technologie 3D tisku, což zajišťuje, že se složení rovnoměrně rozprostírá. V roztoku 3,5% NaCl se korodoval pouze rychlostí 1/5 rychlosti typické nerezové oceli 316L. Po pěti letech používání byla hloubka koroze povrchu tohoto materiálu na ložiskovém sedadle menší než 0,1 mm, zatímco typické materiály již prokázaly proniknutí koroze. To bylo provedeno offshore větrnou energií.
Materiály gradientu: Zaměstnávání „funkčního územního plánování“ pro zvládnutí obtížných pracovních situací
Turbine discs in aircraft engines need to be able to handle both high temperatures (>600 °C) and high pressures (>300MPA) současně. Tradiční jednotlivé materiály nejsou na to dost dobré. Technologie Platinum využívá 3D tisk, aby na vnější stranu turbínového disku vložil povlak Nicraly. Vnitřní je vyroben z ti6al4v, který vytváří strukturu gradientu, která je „tvrdá na vnější straně a zevnitř tvrdá“. Testy ukázaly, že optimalizovaný disk turbíny se nevyhodil během 1000 - hodinového vysokoteplotního testu. Tradiční povlak na druhé straně selhal po 500 hodinách.
Modifikace nano: „mikro posilování“, aby se limit únavy zvýšil
Únava zlomeniny lešení z kostních lešení titanu je klinickým nebezpečím v oblasti lékařských technologií. Tým Northwestern Polytechnical University používal technologii 3D tisku k přidání 0,5% mikrotikových částic do matice Ti6AL4V. To zvýšilo limit únavy lešení ze 450 MPA na 620 MPA. Data z následujících - UP ukázala, že hip kloubové stenty vyrobené z tohoto materiálu se po 8 letech využití nezlomily. Naproti tomu rychlost zlomeniny pro standardní materiál po 5 letech byla 12%.
3, od „opravy a remanufakturizace“ po „správu plného životního cyklu“, optimalizace procesu
Kovový 3D tisk je užitečný pouze pro výrobu nových dílů, ale je také velmi důležitý pro údržbu, repasování a modernizaci zařízení. Společnosti mohou dynamicky spravovat životnost svého vybavení prostřednictvím uzavřené metody smyčky - optimalizace detekce tisku.
Repasování: Změna tvaru částí šrotu
Zhongke Quantum Laser používá 3D tisk k remake měděných destiček Crystaliser. Fixují opotřebovanou vrstvu na povrch starých měděných desek laserovým pláštěm. Zkušební údaje naznačují, že opravená měděná deska trvá 1 až 7krát déle, což může ušetřit ocelářské společnosti více než 50% svých ztrát v pohotovostním režimu a snížit náklady na výrobu oceli o 3%. Tento postup je také lepší pro životní prostředí, protože neznečišťuje vzduch těžkými kovy, jako je pravidelné elektrolekt. Zapadá do trendu zelené výroby.
Inteligentní opravy a monitorování přes internet
Určitá letecká společnost používá technologii 3D tisku a internet věcí, aby na listy motoru vložila teplotní a stresové senzory. Pokud monitorovací data nejsou normální, systém si vytvoří plán opravy sám a používá mobilní 3D tiskové zařízení k opravě čepelí v hangáru. Tato metoda způsobuje, že křídla motoru trvají o 30% déle a každý rok sníží výdaje na údržbu o 40%.
Optimalizace nákladů na celý životní cyklus
Například převodovka větrné energie trvá 15 let a stojí 2 miliony juanů tradičním způsobem. Použitím technologie 3D tisku se životnost zvýšila na 25 let a LCC byla snížena na 1,6 milionu juanů optimalizací topologie, zlepšením materiálu a inteligentním monitorováním. Optimalizace návrhu přidává 30%k vylepšení životnosti, modernizace materiálu přidává 40%a inteligentní monitorování přidává 30%.