Koji su tipični slučajevi metalne 3D štampe u teškim industrijskim mašinama?

1. Brodski pogonski sistem: "pametna proizvodnja" revolucija lopatica mlaznog pumpi
Pozadina slučaja: Brodski propeleri su glavni izvori energije za podmornice i velike brodove. Lopatice ovih propelera moraju biti u stanju da podnose komplikovane uslove fluida sa visokim pritiskom i brzim protokom. Velike preše za kovanje koriste se u tradicionalnoj proizvodnji, ali zbog veličine i ograničenja procesa opreme, teško je napraviti složene površine i unutrašnje kanale za hlađenje odjednom.
Proboj u tehnologiji: Tim Zhang Haioua na Univerzitetu nauke i tehnologije Huazhong razvio je tehnologiju 3D štampanja "Mikro livenje i kovanje", koja kombinuje procese livenja i kovanja metala. Omogućava integrisanu proizvodnju lopatica sa mlazom pumpe i sa aditivima i sa subtraktivnim materijalima kroz sinhrono topljenje i kovanje. Na primjer, ova tehnologija skraćuje vrijeme potrebno za izradu mlaznog potisnika velike brodske pumpe sa 9 mjeseci na 3 mjeseca. Takođe poboljšava mehanička svojstva delova za 30%, čini ih preciznijim za 0,5 mm do 0,1 mm i otklanja sve defekte livenja kao što su pukotine i pore.
Vrijednost za industriju: Ova metoda prelazi granice veličine velikih metalnih dijelova, tako da brodski pogonski sistemi ne moraju koristiti opremu za kovanje od 10.000 tona. Ovo značajno smanjuje troškove proizvodnje i vrijeme. Trenutno se srodne tehnologije koriste na domaćim nosačima aviona, ogromnim brodovima za transport tečnog prirodnog gasa i drugoj nacionalnoj teškoj opremi. Ovo pomaže sektoru brodogradnje da postane pametniji i zeleniji.
2. "Brzo prilagođavanje" solarnih zupčanika za opremu za bušenje nafte
Pozadina slučaja: Sunčani zupčanik u setu planetarnog zupčanika na bušaćoj platformi Master Drilling-a treba često mijenjati, ali uobičajena procedura livenja traje tri mjeseca, što otežava ispunjavanje hitnih potreba.
Veliki korak napred u tehnologiji: Sa Desktop Metal Studio 3D sistemom za štampanje, možete štampati, odmašćivati, sinterovati i termički obraditi zupčanike za samo tri nedelje koristeći tehnologiju metalnog praha raspršivanjem lepka. Tehnika plazma nitriranja je napravila površinsku tvrdoću zupčanika 64 HRC, što je mnogo više od 45 HRC kovanih dijelova. Vrijeme isporuke je skraćeno za 80%, a troškovi su smanjeni za 60% u isto vrijeme.
Vrijednost za industriju: Ovaj primjer dokazuje da je 3D štampanje metala isplativije-efikasnije i efikasnije za izradu malih serija prilagođenih dijelova za tešku industriju. 3D tehnologija štampanja može obezbijediti "proizvodnju na-proizvodnju," riješiti se troškova zaliha kalupa i pomoći optimizirati iteracije dizajna za iteracije dizajna za takve industrije i održavanje velikih mašina za održavanje i održavanje velikih industrija.
3. Vazduhoplovstvo: Novi dizajni raketnih mlaznica koji koriste više od jednog materijala
Pozadina slučaja: Raketni pogonski sistemi moraju da rade pod veoma visokim temperaturama i pritiscima. Tradicionalne mlaznice koriste samo jedan materijal, što otežava pronalaženje kompromisa između otpornosti na toplinu i toplinske provodljivosti.
Tehnološki napredak: InssTek i Korea Aerospace Research Institute su radili zajedno na stvaranju prve svjetske raketne mlaznice od više- materijala koristeći tehnologiju usmjerenog taloženja energije (DED). Unutrašnjost mlaznice je izrađena od aluminijske bronze, a postoje kanali za hlađenje po milimetru. Vanjska strana je napravljena od Inconel 625, legure na bazi nikla-, a dijelovi za proširenje su napravljeni od legure niobijuma C-103. Slojevito štampanje i termička obrada omogućavaju spajanje različitih metala bez šavova. Ispitivanja sagorevanja su pokazala da materijal ima čvrstoću od 1200 MPa i toplotnu provodljivost koja je 40% veća.
Vrijednost za industriju: Multimaterijal 3D štampaTehnologija donosi rješenja po mjeri za zrakoplovni sektor, prevazilazeći ograničenja standardnih procedura za kombinacije materijala. Na primjer, Renishaw je napravio poluge za bicikle od legure titanijuma za britanski biciklistički tim. Ove poluge imaju unutrašnju rešetkastu strukturu koja ih čini 30% lakšima dok su i dalje jake, što im pomaže u borbi za olimpijske medalje.
4. Energetska oprema: "Proizvodnja bez plijesni-" divovskih posuda pod pritiskom
Pozadina slučaja: Izrada posuda pod pritiskom na stari-način uključuje korištenje kalupa i zavarivanja, što traje dugo i može dovesti do curenja. Finska firma ANDRITZ treba da napravi-kontejnere od nerđajućeg čelika otporne na kiseline za hemijski sektor. Kontejneri bi trebali biti široki 900 milimetara i visoki 1600 milimetara. Ispitni pritisak mora biti 111 bara, iako je projektovani pritisak samo 10 bara.
Tehnološki proboj: Korištenjem tehnologije aditivne proizvodnje luka (WAAM), žica od nehrđajućeg čelika{0}}otpornog na kiseline se koristi kao sirovina, a robotska ruka vodi topljenje luka kako bi se izgradilo tijelo kontejnera sloj po sloj. Za ovu tehniku ​​vam nisu potrebni kalupi, a može se napraviti za nedelju dana. Prošao je standard EN 13445-3 test i ima stopu iskorištenja materijala od 98%, što je 40% više od ostalih metoda zavarivanja.
Industrijska vrijednost: WAAM tehnika je dobra za skoro-neto formiranje velikih metalnih dijelova, što znatno skraćuje vrijeme istraživanja i razvoja energetske opreme. ArcelorMittalova mlaznica koksne peći sa pet izlaza, na primjer, kombinuje pet odvojenih delova u jedan 3D štampani deo. Time se skraćuje vreme proizvodnje sa četiri meseca na tri nedelje, a troškovi održavanja za polovinu.
5. Industrijska automatizacija: 3D štampanje metala bez ikakvih potpornih struktura
Pozadina kućišta: Kada 3D štampate metal na stari-način, morate kreirati potporne strukture kako biste spriječili savijanje radnog komada, ali ovo troši mnogo materijala i košta puno novca za završetak.
Tehnološki proboj: Radna jedinica za lasersko zavarivanje na kojoj su KUKA i HS Automation radili zajedno omogućava "nepodržano štampanje" pomicanjem robota KR IONTEC i stola koji se okreće u isto vrijeme. Na primjer, tehnologija može ispisati komplicirane oblike s debljinom zida od 2 milimetra pomoću alata od nehrđajućeg čelika. Ovo smanjuje količinu utrošenog materijala za 98% i vrijeme potrebno za obrezivanje za 75%. Takođe može da štampa sa brojnim različitim materijalima, kao što su legure titanijuma i hroma i nikla.
Vrijednost industrije: Tehnologija štampanja bez nadzora olakšava izradu velikih industrijskih dijelova, posebno za izradu alata, posebne opreme i drugih stvari. Na primjer, Huashu High Tech je proizveo okvir električnog motocikla od legure titanijuma za Stark Future koji se može štampati u ogromnim veličinama (720x420x650mm) koristeći rješenja za kontinuiranu aditivnu proizvodnju (CAMS). To čini proizvodnju četiri puta efikasnijom i smanjuje troškove za 30%.