مروری بر فناوری پرینت سه بعدی فلزی
پرینت سه بعدی فلزی، که گاهی اوقات به عنوان تولید افزودنی فلز نیز شناخته می شود، تکنیکی است که در آن اشیاء سه بعدی توسط لایه به لایه لایه بندی پودرهای فلزی یا سیم ایجاد می شوند. پرینت سه بعدی فلزی با تکنیک های تولید مواد متعارف تفریق یا معادل آن متفاوت است زیرا می تواند به جای استفاده از قالب، مواد فلزی را به شکل مورد نظر بسته به مدل های کامپیوتری دقیقاً «چاپ» کند. جدا از افزایش قابل توجه دقت اجزا، این تکنیک تولید «از ابتدا» به طراحان انعطاف‌پذیری طراحی می‌دهد.
برنامه های چاپی سه بعدی فلزی در تولید نمونه اولیه سریع هوافضا
نمونه سازی سریع در صنعت هوافضا برای ارزیابی عملکرد، اعتبار سنجی مفهوم طراحی و بهینه سازی ساختاری کاملا ضروری است. به دلیل کارایی، سازگاری و دقت بسیار زیاد، فناوری پرینت سه بعدی فلزی در این صنعت بسیار محبوب شده است.
تولید اولیه سازه های پیچیده
اجزای هوافضا اغلب دارای اشکال هندسی پیچیده و ساختارهای داخلی از جمله تیغه‌های موتور، دیسک‌های توربین، محفظه‌های احتراق و غیره هستند. در حالی که فناوری چاپ سه‌بعدی فلزی می‌تواند به راحتی با معیارهای طراحی این سازه‌های پیچیده مطابقت داشته باشد، تکنیک‌های نمونه‌سازی سنتی چالش برانگیز هستند. پرینترهای سه بعدی فلزی با چیدن لایه به لایه پودرهای فلزی با استفاده از مدل‌های CAD دقیق، ابزارهای اعتبارسنجی ساده و نمونه‌های اولیه تقریباً دقیق محصول نهایی را در اختیار طراحان قرار می‌دهند.
بهینه سازی و ارزیابی عملکرد
مراحل کلیدی در فرآیند توسعه محصول در بخش هوافضا شامل بهینه سازی مؤلفه و ارزیابی عملکرد است. نمونه های اولیه برای آزمایش و تجزیه و تحلیل با استفاده از چاپ سه بعدی فلزی با استفاده از بسیاری از مواد ، سازه ها و اندازه ها قابل ایجاد است. به عنوان مثال ، نمونه های اولیه با نقاط قوت و وزن مختلف می توانند برای ارزیابی تأثیر آنها بر عملکرد هواپیما با تغییر پارامترهای چاپی و انتخاب مواد ایجاد شوند. علاوه بر این ، تولید نمونه های اولیه با سازه های پیچیده مانند کانال های خنک کننده داخلی و سازه های متخلخل برای به حداکثر رساندن عملکرد اتلاف گرما و قابلیت تحمل بار ، فناوری چاپ سه بعدی فلزی است.
کاهش چرخه توسعه محصول
در حالی که فناوری چاپ سه بعدی فلزی می تواند چرخه توسعه محصول را تا حد زیادی کاهش دهد، تکنیک های نمونه سازی سنتی می تواند زمان و تعهد مالی زیادی را طلب کند. نمونه سازی سریع به طراحان کمک می کند تا مسائل را در مراحل اولیه تشخیص دهند و تغییرات را اعمال کنند، بنابراین فرآیندهای تکرار و بهینه سازی محصول را تسریع می بخشد. علاوه بر این، با چاپ سه بعدی فلزی، تولید آزمایشی در مقیاس کوچک امکان پذیر است، که پشتیبانی فنی ثابتی را برای تولید انبوه در آینده ارائه می دهد.
مزایای چاپ سه بعدی فلزی برای تولید سریع نمونه سازی هوافضا
در نمونه سازی سریع هوافضا، فناوری پرینت سه بعدی فلزی چندین مزیت را نشان داده است که عمدتاً به موارد زیر مربوط می شود:
صلاحیت
نمونه های اولیه سازه های پیچیده را می توان به سرعت با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی فلزی تولید کرد، بنابراین چرخه توسعه محصول را به شدت کاهش می دهد. فناوری پرینت سه بعدی فلز با عدم نیاز به قالب و پردازش پیچیده بر خلاف تکنیک های نمونه سازی معمولی در زمان و هزینه ها صرفه جویی می کند.
آزادی
فناوری چاپ سه بعدی فلزی به طراحان انعطاف پذیری طراحی ناشناخته می دهد. با استفاده از مدل های دقیق CAD ، طراحان ممکن است به راحتی تغییر کرده و طراحی نمونه اولیه را برای برآورده کردن نیازها و موقعیت های مختلف تطبیق دهند. در نمونه سازی سریع در بخش هوافضا ، فناوری چاپ سه بعدی فلزی به دلیل سازگاری آن مفیدتر است.
قابلیت اطمینان
با دقت حتی تا سطح میکرومتر، فناوری چاپ سه بعدی فلزی می تواند نمونه های اولیه بسیار دقیقی تولید کند. در نمونه‌سازی سریع در بخش هوافضا، این دقت، سازگاری بین نمونه اولیه و محصول نهایی را تضمین می‌کند، بنابراین قابلیت اطمینان فناوری‌های پرینت سه بعدی فلزی را افزایش می‌دهد.
مواد مختلف
آلیاژهای تیتانیوم ، آلیاژهای آلومینیوم ، آلیاژهای با درجه حرارت بالا و غیره فقط تعدادی از فناوری چاپ سه بعدی فلزی فلزی هستند که می توانند از آن استفاده کنند. خصوصیات مکانیکی عالی و مقاومت در برابر خوردگی این مواد به برآورده کردن نیازهای بالای اجزای صنعت هوافضا کمک می کند.
الگوهای توسعه آینده
فناوری چاپ سه بعدی فلزی با توسعه مداوم فناوری و گسترش برنامه ها ، امکانات بیشتری را در نمونه سازی سریع در صنعت هوافضا نشان می دهد. برای برآورده کردن تقاضا برای عملکرد بالا ، قابلیت اطمینان زیاد و راندمان بالا در بخش هوافضا ، فناوری چاپ سه بعدی فلزی بیشتر بر بهینه سازی خصوصیات مواد و افزایش سرعت چاپ به جلو متمرکز خواهد شد. برای دستیابی به یک فرآیند نمونه سازی سریعتر و خودکار تر به طور همزمان ، فناوری چاپ سه بعدی فلزی نیز با سایر فناوری های پیشرفته از جمله هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء همراه خواهد بود.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/inconel-718-slm-3d-printing-turbine-blade.html