Оянда дар хока

Ширкати шведии VBN Components маҳсулоти пӯлодиро бо истифода аз технологияҳои изофӣ бо истифода аз хокаи иловагиҳо, асосан асбобҳо ба монанди пармаҳо ва фрезерҳо истеҳсол мекунад. Технологияи чопи 3D эҳтиёҷоти қаллобӣ ва коркардро аз байн мебарад, масрафи ашёи хомро коҳиш медиҳад ва ба корбарони ниҳоӣ интихоби васеи маводи баландсифатро фароҳам меорад.

Пешниҳоди ҷузъҳои VBN дар бар мегирад, масалан. Вибенит 290ки мувофики маълумоти фирмаи Швеция пулоди сахттарин дар чахон (72 HRC) мебошад. Раванди эҷоди Vibenite 290 аст, ки тадриҷан баланд бардоштани сахтии мавод то. Пас аз он ки қисмҳои дилхоҳ аз ин ашёи хом чоп карда мешаванд, ба ғайр аз дастос ё EDM коркарди минбаъда лозим нест. Буридан, фрезер кардан ё парма кардан лозим нест. Ҳамин тариқ, ширкат қисмҳои андозаашон то 200 x 200 x 380 мм эҷод мекунад, ки геометрияашон бо истифода аз технологияҳои дигари истеҳсолӣ ғайриимкон аст.

Пӯлод на ҳамеша лозим аст. Гурӯҳи тадқиқотии HRL Laboratories як ҳалли чопи 3D-ро таҳия кардааст. хӯлаҳои алюминий бо кувваи баланд. Он номида мешавад усули нанофункционалӣ. Оддӣ карда гӯем, техникаи нав аз корбурди хокаҳои махсуси нанофункционалӣ ба принтери 3D иборат аст, ки баъдан бо қабатҳои тунуки лазерӣ «синтер» карда мешаванд, ки боиси афзоиши объекти сеченака мегардад. Ҳангоми гудохт ва сахтшавӣ, сохторҳои ҳосилшуда вайрон намешаванд ва қувваи пурраи худро нигоҳ медоранд, зеро нанозаррачаҳо ҳамчун марказҳои ядроӣ барои микроструктураи пешбинишудаи хӯла амал мекунанд.

Хӯлаҳои қавӣ ба монанди алюминий дар саноати вазнин, технологияи авиатсионӣ (масалан, фюзеляж) ва қисмҳои автомобилӣ васеъ истифода мешаванд. Технологияи нави нанофункционализатсия ба онҳо на танҳо қувваи баланд, балки шаклу андозаҳои гуногун низ медиҳад.

Илова ба ҷои тарҳкунӣ

Дар усулҳои анъанавии коркарди металл, маводи партов тавассути коркард хориҷ карда мешавад. Раванди иловакунӣ баръакс кор мекунад - он аз татбиқ ва илова кардани қабатҳои пайдарпайи миқдори ками мавод, эҷод кардани қисмҳои XNUMXD тақрибан ҳама гуна шакл дар асоси модели рақамӣ иборат аст.

Гарчанде ки ин техника аллакай ҳам барои прототипсозӣ ва ҳам барои рехтани модел васеъ истифода мешавад, истифодаи он бевосита дар истеҳсоли молҳо ё дастгоҳҳои барои бозор пешбинишуда аз сабаби самаранокии паст ва хосиятҳои ғайриқаноатбахши моддӣ душвор буд. Аммо ин вазъият ба шарофати кори муҳаққиқон дар бисёр марказҳои ҷаҳон тадриҷан тағйир меёбад.

Тавассути таҷрибаҳои душвор ду технологияи асосии чопи XNUMXD такмил дода шуданд: рехтани лазерии металл (LMD) i обшавии лазерии интихобӣ (ULM). Технологияи лазерӣ имкон медиҳад, ки тафсилоти хуб эҷод карда шавад ва сифати хуби рӯизаминӣ ба даст оварда шавад, ки ин бо чопи 50D чӯби электронии (EBM) ғайриимкон аст. Дар СЛМ нӯги нури лазер ба хокаи мавод нигаронида шуда, онро мувофиқи шакли додашуда бо дақиқии 250 то 3 микрон ба таври маҳаллӣ кафшер мекунад. Дар навбати худ, LMD лазерро барои коркарди хока барои сохтани сохторҳои худтаъминкунандаи XNUMXD истифода мебарад.

Ин усулхо барои сохтани кисмхои самолёт хеле перспективанок мебошанд. ва, махсусан, ба кор бурдани металлҳои лазерӣ имкониятҳои тарҳрезии ҷузъҳои аэрокосмосиро васеъ мекунад. Онҳоро метавон аз маводҳои дорои сохторҳои мураккаби дохилӣ ва градиентҳои дар гузашта имконнопазир сохт. Илова бар ин, ҳарду технологияи лазерӣ имкон медиҳанд, ки маҳсулоти геометрияи мураккаб эҷод карда шаванд ва аз доираи васеи хӯлаҳо функсияҳои васеъи маҳсулот ба даст оранд.

Сентябри соли гузашта Airbus эълон кард, ки истеҳсоли A350 XWB-ро бо чопи иловагӣ муҷаҳҳаз кардааст. кронштейн титан, истехсолкардаи Arconic. Ин охир нест, зеро шартномаи Arconic бо Airbus чопи 3D аз хокаи титану никелро пешбинӣ мекунад. қисмҳои бадан i системаи ҳаракаткунанда. Бо вуҷуди ин, бояд қайд кард, ки Arconic на технологияи лазериро истифода мебарад, балки версияи такмилёфтаи камони электронии EBM-ро истифода мебарад.

Яке аз марҳилаҳои рушди технологияҳои изофӣ дар коркарди металл эҳтимолан аввалин прототипе бошад, ки дар қароргоҳи Голландия Damen Shipyards Group дар тирамоҳи соли 2017 муаррифӣ шудааст. винти киштӣ хӯлаи металлӣ ба номи VAAMpeller. Пас аз санҷишҳои мувофиқ, ки аксарияти онҳо аллакай гузаронида шудаанд, модел имкон дорад, ки барои истифода дар киштиҳо тасдиқ карда шавад.

Азбаски ояндаи технологияи коркарди металлҳо дар хокаҳои пӯлоди зангногир ё ҷузъҳои хӯла аст, бояд бо бозигарони асосии ин бозор шинос шавед. Тибқи гузориши "Additive Manufacturing Powder Metal Market" дар моҳи ноябри соли 2017, муҳимтарин истеҳсолкунандагони хокаҳои металлии чопи 3D инҳоянд: GKN, Hitachi Chemical, Rio Tinto, ATI Powder Metals, Praxair, Arconic, Sandvik AB, Renishaw, Höganäs AB , Metaldyne Performance Group, BÖHLER Edelstahl, Carpenter Technology Corporation, Aubert & Duval.

Чопи пропеллер WAAMpeller

Марҳилаи моеъ

Технологияҳои маъруфи изофаи металлӣ дар айни замон ба истифодаи хокаҳо такя мекунанд (вибенитҳои дар боло зикршуда ҳамин тавр ба вуҷуд меоянд) дар ҳарорати баланд барои маводи ибтидоӣ "синтер" ва бо лазер омехта мешаванд. Бо вуҷуди ин, консепсияҳои нав пайдо мешаванд. Тадқиқотчиёни лабораторияи муҳандисии криобиометикии Академияи илмҳои Чин дар Пекин як усулро таҳия карданд. Чопи 3D бо "сиёҳ", ки аз хӯлаи металлӣ бо нуқтаи обшавӣ каме болотар аз ҳарорати хона иборат аст. Дар як тадқиқоте, ки дар маҷаллаи Science China Technological Sciences нашр шудааст, муҳаққиқон Лю Ҷинг ва Ванг Лей усули чопи моеъи хӯлаҳои галлий, висмут ё индиумро бо иловаи нанозаррачаҳо нишон медиҳанд.

Дар муқоиса бо усулҳои анъанавии прототипсозии металлӣ, чопи моеъ дар марҳилаи 3D як қатор бартариҳои муҳим дорад. Якум, суръати нисбатан баланди тайёр кардани конструкцияхои се-ченакаро ба даст овардан мумкин аст. Илова бар ин, дар ин ҷо шумо метавонед ҳарорат ва ҷараёни хунуккуниро чандиртар танзим кунед. Илова бар ин, металли моеъи ноқилро дар якҷоягӣ бо маводи ғайриметаллӣ (масалан, пластмасса) истифода бурдан мумкин аст, ки имкони тарҳрезии ҷузъҳои мураккабро зиёд мекунад.

Донишмандони Донишгоҳи шимолу ғарбии Амрико низ як усули нави чопи металлии 3D-ро таҳия карданд, ки нисбат ба қаблан маълум арзонтар ва мураккабтар аст. Ба ҷои он, ки хокаи металлӣ, лазер ё чӯбҳои электрониро истифода мебарад танӯри муқаррарӣ i маводи моеъ. Илова бар ин, усул барои намудҳои гуногуни металлҳо, хӯлаҳо, пайвастагиҳо ва оксидҳо хуб кор мекунад. Он ба мӯҳри сопло монанд аст, зеро мо онро бо пластикӣ медонем. «Сиёҳ» аз хокаи металлӣ иборат аст, ки дар моддаи махсус бо иловаи эластомер гудохта шудааст. Ҳангоми татбиқ он дар ҳарорати хонагӣ аст. Баъд аз ин, қабати маводе, ки аз сопло истифода мешавад, бо қабатҳои қаблӣ дар ҳарорати баланде, ки дар танӯр сохта шудааст, синтер карда мешавад. Техника дар маҷаллаи махсуси Advanced Functional Materials тавсиф шудааст.

Усули чопи марҳилаи металлии моеъи чинӣ

Дар соли 2016 муҳаққиқони Ҳарвард усули дигареро ҷорӣ карданд, ки метавонад сохторҳои металлии XNUMXD-ро эҷод кунад. чопшуда "дар ҳаво". Донишгоҳи Ҳарвард як принтери 3D-ро офаридааст, ки бар хилофи дигарон объектҳоро қабат ба қабат намеофарад, балки сохторҳои мураккаби "дар ҳаво" - аз як лаҳза ях кардани металл эҷод мекунад. Дастгоҳе, ки дар Мактаби муҳандисӣ ва илмҳои амалӣ ба номи Ҷон А.Полсон таҳия шудааст, ашёҳоро бо истифода аз нанозарраҳои нуқра чоп мекунад. Лазери нигаронидашуда маводро гарм мекунад ва онро мепайвандад ва сохторҳои гуногунро ба мисли спирал эҷод мекунад.

Талаботи бозор ба маҳсулоти истеъмолии 3D-дақиқи баланд, аз қабили имплантатсияҳои тиббӣ ва қисмҳои муҳаррики ҳавопаймо босуръат меафзояд. Ва азбаски маълумоти маҳсулотро бо дигарон мубодила кардан мумкин аст, ширкатҳо дар саросари ҷаҳон, агар онҳо ба хокаи металлӣ ва принтери дурусти 3D дастрасӣ дошта бошанд, метавонанд барои коҳиш додани хароҷоти логистика ва инвентаризатсия кор кунанд. Тавре ки маълум аст, технологияҳои тавсифшуда истеҳсоли қисмҳои металлии геометрияи мураккабро аз технологияҳои анъанавии истеҳсолот хеле осон мекунанд. Эҳтимол таҳияи барномаҳои махсус боиси паст шудани нархҳо ва кушода будани истифодаи чопи 3D дар барномаҳои муқаррарӣ гардад.

Пӯлоди сахттарини Шветсия - барои чопи 3D:

Пӯлоди сахттарин дар ҷаҳон - дар Уппсала, Шветсия сохта шудааст

Плёнкаи алюминий барои чоп: 

Пешрафт дар металлургия: чопи 3D аз алюминийи пурқувват