Kako primijeniti tehnologiju usmjerenog taloženja energije (DED) za popravak kalupa?

一, Princip DED tehnologije je precizna tehnika kontrole bazena taline.
DED tehnologija koristi visoko{0}}energijske zrake (laser, elektronski snop ili luk) da istovremeno topi metalni prah ili žicu, slažući ih sloj po sloj kako bi se dobio trodimenzionalni oblik. Glavne prednosti toga su:
Tačna kontrola temperature: Snaga lasera, brzina skeniranja i zapremina unošenja praha mogu se dinamički mijenjati kako bi se dobila tačna veličina bazena taline. Na primjer, Nanjing Enigma CMT Advanced multi laser koaksijalni kompozitni sistem ima šest laserskih modula koji se mogu kontrolisati zasebno. Koristi crveno plavu lasersku kompozitnu tehnologiju kako bi visoko{2}}reaktivni materijali poput bakra i aluminija apsorbirali tri puta brže od tradicionalnih metoda, dok zadržava zonu pogođenu toplinom unutar 0,5 mm.
Prilagodljivost na nekoliko materijala: Podržava taloženje više od 300 različitih vrsta metala, kao što su legure titanijuma, legure na bazi nikla-visokotemperaturne-i legure za kalupe. Koristeći DED tehnologiju, Relativity Space, američka kompanija{4}}, uspjela je popraviti lopatice raketnog motora sastavljene od nehrđajućeg čelika 316L. Problem pucanja tokom termičke obrade riješen je prekrivanjem prahom od legure na bazi kobalta{7}}. Reparaturni sloj je bio tvrd HRC48 i bio je 15% bolji na visokim temperaturama od podloge.
Gradijentna proizvodnja materijala: Promjenom omjera sastava praha u realnom vremenu, moguće je kontinuirano deponovati funkcionalno gradirani materijali (FGM). Hyde Laser Services je proizveo kompozitni kalup od čelika za alat i bakar za industriju nuklearne energije. Ima sendvič strukturu sa podlogom Ampcolo 940, prijelaznim slojem Monel 400 i slojem za oblikovanje P21. To čini hlađenje 40% efikasnijim i skraćuje vrijeme ciklusa za 30%.
2, Glavni problemi s popravkom kalupa i DED rješenjima
1. Popravljanje pukotine od termičkog zamora
Kalupi za tlačno livenje će verovatno razviti mikropukotine kada prolaze kroz ponovljene cikluse grejanja i hlađenja. Visok unos topline u tradicionalnom popravku zavarivanja argonom obično uzrokuje širenje pukotina. DED tehnologija dobija precizne popravke koristeći sljedeće nove ideje:
Proces hladnog metalnog prijelaza (CMT) je sljedeći: Nanjing Enigma CMT Advanced sistem koristi tehnologiju kontrole prelaza kratkog{0}}lučnog kruga za smanjenje količine topline koja ide u MIG zavarivanje za dvije-trećine. Prilikom fiksiranja kalupa kućišta za mjenjač automobila, nanesena je konstrukcija tankih zidova -0,3 mm bez ikakvih pukotina, a popravni sloj i podloga su spojeni metalurškom čvrstoćom od 420 MPa.
Formiranje bez elektronskog snopa (EB-DED): Elektronski snopovi mogu fiksirati aktivne metale poput legura titanijuma bez oksidacije u vakuumu. Prilikom fiksiranja lopatice avionskog motora, EB-DED tehnologija je učinila veličinu zrna sloja za taloženje visokotemperaturne legure na bazi nikla-baziranom na visokoj{4}}ini finijim na ASTM nivo 8. Ovo je učinilo otpornost na visoke-izdržljivost na visokim temperaturama za 25% jačom.
2. Fiksiranje komplikovanog karijesa
Da bi se popravio konformni kalup za kanal za rashladnu vodu, mora se zadržati originalna struktura kanala za protok. Sposobnost DED tehnologije da poveže mnoge osi zajedno pokazuje neke jedinstvene prednosti:
Taloženje na peto-osi: Optomec LENS 750 sistem ima nagibni rotirajući radni sto koji može popraviti slijepe tačke u šupljini kalupa za 360 stepeni. U projektu za fiksiranje kalupa kućišta kućnog aparata, spiralni kanal za hlađenje prečnika 2 mm je efikasno fiksiran korišćenjem planiranja putanje optimizacije topologije. Životni vek kalupa je produžen za 40% nakon popravke, a stopa kvalifikacije proizvoda porasla je na 98,5%.
Tehnologija za popravku na licu mjesta: LASERTEC 65 3D hibridni alatni stroj iz DMG Mori kombinuje funkcije DED aditiva i suptraktivne funkcije glodanja. To znači da može izvršiti popravke bez rastavljanja kalupa. Prilikom popravljanja kalupa za kvake na automobilskim vratima, popravak površine precizne od 0,1 mm je šest puta brži od uobičajenih metoda rezanja žice.
3. Vraćanje veličine i poboljšanje performansi
Da biste popravili habanje na velikim kalupima, morate pronaći ravnotežu između točnosti dimenzija i mehaničkih kvaliteta. Pristup slojevite sedimentacije DED tehnologije nudi najsavremenija-rješenja:
Koristeći 0,25-0,5 mm debljine sloja sloj po sloj i slaganje u realnom-zatvorenom krugu, proizvodnja u blizini mreže može zadržati preciznost dimenzija unutar ± 0,05 mm. Prilikom fiksiranja hidraulične prese od 10.000 tona, DED tehnologija je korištena za obnavljanje cilindrične površine promjera 1,2 m. Fluktuacija ujednačenosti tvrdoće (HV) sloja za popravku bila je manja od 5%, što je tri puta veće od tipičnog postupka zavarivanja.
Dodavanje 0,5% nano TiC čestica u prah čelika za kalupe H13 i korištenje DED-ovih svojstava brzog očvršćavanja kako bi se napravila fina i -rasprostranjena distribucija karbida naziva se "pojačanje nano česticama". Obnovljeni kalup sada je dvostruko otporniji na termičko trošenje i može podnijeti više od 100.000 ciklusa ubrizgavanja.
3, Primjeri kako industrija funkcionira i kako može pomoći privredi
1. Oblast vazduhoplovstva
Kompanija koja proizvodi motore za avione koristi DED tehnologiju za fiksiranje čepnog dijela lopatica turbine. Troškovi zamjene novih dijelova pali su sa 800.000 juana na 120.000 juana, a vrijeme potrebno za popravku je smanjeno sa 45 na 7 dana. Restaurirano sečivo je prošlo 5000 testova na visokoj temperaturi od 1000 stepeni bez širenja pukotina.
2. Teslin pogon u Šangaju koristi DED tehnologiju da popravi ogromne kalupe za{1}}lijevanje pod pritiskom u industriji proizvodnje automobila. Ovo vraća preciznost dimenzija nanošenjem legure aluminijuma silikona. Jedna popravka štedi 2 miliona juana na troškovima zamjene kalupa i smanjuje zastoje u proizvodnji za 90%. Fiksni kalup napravio je 100.000 stražnjih poklopaca modela Y bez zaustavljanja, a dimenzijska stabilnost proizvoda (CPK vrijednost) ostala je iznad 1,67.
3. Oblast energetske opreme
Kineska nacionalna nuklearna korporacija koristi DED tehnologiju za fiksiranje cijevi za prijenos topline u parnim turbinama nuklearnih postrojenja. Dodavanje nehrđajućeg čelika 316L natrag na zid cijevi vraća njegovu debljinu. Sloj za popravku je 20% otporniji na koroziju od podloge (test ASTM G28). 15 miliona juana se uštedi svake godine održavanjem jedne jedinice.