San àm ri teachd ann am pùdar

Bidh companaidh Suaineach VBN Components a’ dèanamh stuthan stàilinn a’ cleachdadh theicneòlasan cur-ris a’ cleachdadh pùdar le stuthan cur-ris, gu h-àraidh innealan leithid drilean agus luchd-gearraidh muilne. Tha teicneòlas clò-bhualaidh 3D a’ cur às don fheum air cruthachadh agus innealachadh, a’ lughdachadh caitheamh stuthan amh, agus a’ toirt roghainn nas fharsainge do luchd-cleachdaidh deireannach de stuthan àrd-inbhe.

Tha an tairgse de cho-phàirtean VBN a’ toirt a-steach me. Vibenite airson 290a tha, a rèir a 'chompanaidh Suaineach, an stàilinn as cruaidhe san t-saoghal (72 HRC). Tha am pròiseas cruthachadh Vibenite 290 a mheudachadh mean air mhean cruas stuthan suas gu. Cho luath ‘s a thèid na pàirtean a tha thu ag iarraidh a chlò-bhualadh bhon stuth amh seo, chan eil feum air tuilleadh giollachd ach bleith no EDM. Chan eil feum air gearradh, bleith no drileadh. Mar sin, bidh a 'chompanaidh a' cruthachadh phàirtean le tomhasan suas gu 200 x 200 x 380 mm, agus chan urrainnear an geoimeatraidh a thoirt gu buil a 'cleachdadh teicneòlasan saothrachaidh eile.

Chan eil feum air stàilinn an-còmhnaidh. Tha sgioba rannsachaidh bho HRL Laboratories air fuasgladh clò-bhualaidh 3D a leasachadh. aloidhean alùmanum le neart àrd. Canar dòigh nanofunctional. Gu sìmplidh, tha an dòigh ùr a’ toirt a-steach a bhith a ’cur pùdar nanofunctional sònraichte an sàs ann an clò-bhualadair 3D, a tha an uairsin air an“ sintearachd ”le sreathan tana laser, a tha a’ leantainn gu fàs nì trì-thaobhach. Nuair a bhios iad a’ leaghadh agus a’ daingneachadh, chan eilear a’ sgrios na structaran a thig às agus a’ cumail an làn neart mar thoradh air na nanoparticles ag obair mar ionadan nucleation airson microstructure an alloy a tha san amharc.

Tha aloidhean àrd-neart leithid alùmanum air an cleachdadh gu farsaing ann an gnìomhachas trom, teicneòlas itealain (me, fuselage), agus pàirtean chàraichean. Tha an teicneòlas ùr de nanofunctionalization a 'toirt dhaibh chan ann a mhàin àrd neart, ach cuideachd measgachadh de chumaidhean agus mheudan.

Cur-ris an àite toirt air falbh

Ann an dòighean traidiseanta obair-mheatailt, thèid stuth sgudail a thoirt air falbh le innealachadh. Bidh am pròiseas cur-ris ag obair air a’ chùl - tha e a’ toirt a-steach a bhith a’ cur an sàs agus a’ cur sreathan leantainneach de dh’ ìre bheag de stuth, a’ cruthachadh pàirtean XNUMXD de cha mhòr cumadh sam bith stèidhichte air modail didseatach.

Ged a tha an dòigh seo air a chleachdadh gu farsaing mar-thà airson an dà chuid prototyping agus tilgeadh mhodail, tha e air a bhith duilich a chleachdadh gu dìreach ann an cinneasachadh bathar no innealan airson a ’mhargaidh air sgàth èifeachdas ìosal agus feartan stuthan neo-thaitneach. Ach, tha an suidheachadh seo ag atharrachadh mean air mhean mar thoradh air obair luchd-rannsachaidh ann an iomadh ionad air feadh an t-saoghail.

Tro dheuchainnean mionaideach, chaidh an dà phrìomh theicneòlas de chlò-bhualadh XNUMXD a leasachadh: tasgadh laser de mheatailt (LMD) i leaghadh laser roghnach (ULM). Tha teicneòlas laser ga dhèanamh comasach mion-fhiosrachadh a chruthachadh gu ceart agus càileachd uachdar fhaighinn, rud nach eil comasach le clò-bhualadh giùlan dealanach 50D (EBM). Ann an SLM, tha puing an beam laser air a stiùireadh gu pùdar an stuth, ga thàthadh gu h-ionadail a rèir pàtran sònraichte le cruinneas 250 gu 3 microns. An uair sin, bidh LMD a’ cleachdadh leusair gus am pùdar a ghiullachd gus structaran XNUMXD fèin-thaiceil a chruthachadh.

Tha na dòighean sin air a bhith gu math gealltanach airson pàirtean itealain a chruthachadh. agus, gu sònraichte, tha cleachdadh tasgadh meatailt leusair a’ leudachadh nan cothroman dealbhaidh airson co-phàirtean aerospace. Faodaidh iad a bhith air an dèanamh bho stuthan le structaran iom-fhillte a-staigh agus caisead nach robh comasach san àm a dh'fhalbh. A bharrachd air an sin, tha an dà theicneòlas laser ga dhèanamh comasach toraidhean de gheoimeatraidh iom-fhillte a chruthachadh agus comas-gnìomh leudaichte thoraidhean fhaighinn bho raon farsaing de aloidhean.

San t-Sultain an-uiridh, dh’ ainmich Airbus gu robh iad air uidheamachd a thoirt don riochdachadh A350 XWB aca le clò-bhualadh cuir-ris. cromag titanium, air a dhèanamh le Arconic. Chan e seo an deireadh, oir tha cùmhnant Arconic le Airbus a 'solarachadh airson clò-bhualadh 3D bho phùdar titanium-nickel. pàirtean corp i siostam gluasad. Ach, bu chòir a thoirt fa-near nach eil Arconic a 'cleachdadh teicneòlas laser, ach an dreach leasaichte aige fhèin de arc dealanach EBM.

Tha e coltach gur e aon de na clachan-mìle ann an leasachadh theicneòlasan cur-ris ann an obair-mheatailt a’ chiad prototype a chaidh a thaisbeanadh a-riamh aig prìomh oifisean Buidheann Gàrraidhean-shoithichean Damen Duitseach ann an tuiteam 2017. propeller bàta alloy meatailt air ainmeachadh às a dhèidh VAAMPeller. Às deidh deuchainnean iomchaidh, a ’mhòr-chuid dhiubh air tachairt mar-thà, tha cothrom aig a’ mhodail a bhith air aontachadh airson a chleachdadh air bòrd shoithichean.

Leis gu bheil àm ri teachd teicneòlas obair-mheatailt na laighe ann am pùdar stàilinn gun staoin no co-phàirtean alloy, is fhiach eòlas fhaighinn air na prìomh chluicheadairean sa mhargaidh seo. A rèir an "Additive Manufacturing Metal Powder Market Report" a chaidh fhoillseachadh san t-Samhain 2017, is iad na luchd-saothrachaidh as cudromaiche de phùdar meatailt clò-bhualaidh 3D: GKN, Hitachi Chemical, Rio Tinto, ATI Powder Metals, Praxair, Arconic, Sandvik AB, Renishaw, Höganäs AB , Buidheann Coileanaidh Metaldyne, BÖHLER Edelstahl, Carpenter Technology Corporation, Aubert & Duval.

Clò-bhualadh propeller WAAMpeller

Ìre leaghan

Tha na teicneòlasan cur-ris meatailt as ainmeil an-dràsta an urra ri cleachdadh phùdar (seo mar a tha an vibenite a chaidh ainmeachadh roimhe air a chruthachadh) “sintered” agus laser-fusion aig an teòthachd àrd a tha riatanach airson an stuth tòiseachaidh. Ach, tha bun-bheachdan ùra a’ nochdadh. Tha luchd-rannsachaidh bho obair-lann innleadaireachd Cryobiomedical Acadamaidh Saidheansan Shìona ann am Beijing air dòigh a leasachadh Clò-bhualadh 3D le "inc", air a dhèanamh suas de alloy meatailt le puing leaghaidh beagan os cionn teòthachd an t-seòmair. Ann an sgrùdadh a chaidh fhoillseachadh anns an iris Science China Technological Sciences, tha an luchd-rannsachaidh Liu Jing agus Wang Lei a’ nochdadh innleachd airson clò-bhualadh ìre liùlach de alloidhean stèidhichte air gallium, bismuth, no indium le bhith a’ cur nanoparticles ris.

An coimeas ri dòighean prototyping meatailt traidiseanta, tha grunn bhuannachdan cudromach aig clò-bhualadh 3D ìre leaghaidh. An toiseach, faodar ìre coimeasach àrd de shaothrachadh de structaran trì-thaobhach a choileanadh. A bharrachd air an sin, an seo faodaidh tu teòthachd agus sruthadh an fhuarachaidh atharrachadh ann an dòigh nas sùbailte. A bharrachd air an sin, faodar meatailt giùlain leaghaidh a chleachdadh ann an co-bhonn ri stuthan neo-mheatailteach (leithid plastaic), a leudaicheas na cothroman dealbhaidh airson co-phàirtean iom-fhillte.

Tha luchd-saidheans aig Oilthigh Iar-thuath Ameireagaidh cuideachd air dòigh clò-bhualaidh meatailt 3D ùr a leasachadh a tha nas saoire agus nach eil cho iom-fhillte na bha fios roimhe. An àite pùdar meatailt, lasers no giùlan dealanach, bidh e a 'cleachdadh àmhainn àbhaisteach i stuth liùlach. A bharrachd air an sin, tha an dòigh ag obair gu math airson measgachadh farsaing de mheatailtean, aloidhean, todhar agus ocsaidean. Tha e coltach ris an ròn nozzle mar a tha fios againn air le plastaic. Tha "Ink" air a dhèanamh suas de phùdar meatailt air a sgaoileadh ann an stuth sònraichte le elastomer a bharrachd. Aig àm an tagraidh, tha e aig teòthachd an t-seòmair. Às deidh sin, tha an còmhdach de stuth a chaidh a thasgadh bhon nozzle air a chuir a-steach leis na sreathan roimhe aig teòthachd àrd a chaidh a chruthachadh anns an fhùirneis. Tha an dòigh-obrach air a mhìneachadh anns an iris speisealta Advanced Functional Materials.

Modh clò-bhualaidh ìre meatailt leaghan Sìneach

Ann an 2016, thug luchd-rannsachaidh Harvard a-steach dòigh eile a chruthaicheas structaran meatailt XNUMXD. clò-bhuailte "san adhar". Tha Oilthigh Harvard air clò-bhualadair 3D a chruthachadh nach bi, eu-coltach ri feadhainn eile, a 'cruthachadh stuthan sreath le còmhdach, ach a' cruthachadh structaran iom-fhillte "san adhar" - bho mheatailt reòta sa bhad. Bidh an inneal, a chaidh a leasachadh aig Sgoil Innleadaireachd agus Saidheansan Gnìomhaichte John A. Paulson, a’ clò-bhualadh stuthan a’ cleachdadh nanoparticles airgid. Bidh an leusair cuimsichte a’ teasachadh an stuth agus ga cheangal, a’ cruthachadh diofar structaran leithid helix.

Tha iarrtas margaidh airson toraidhean luchd-cleachdaidh clò-bhuailte 3D àrd-chruinneas leithid implantan meidigeach agus pàirtean einnsean itealain a ’fàs gu luath. Agus leis gum faodar dàta toraidh a cho-roinn le feadhainn eile, faodaidh companaidhean air feadh an t-saoghail, ma tha cothrom aca air pùdar meatailt agus an clò-bhualadair 3D ceart, obrachadh gus cosgaisean logistics agus tasgaidh a lughdachadh. Mar a tha fios, tha na teicneòlasan a chaidh a mhìneachadh gu mòr a ’comasachadh saothrachadh phàirtean meatailt de geoimeatraidh iom-fhillte, air thoiseach air teicneòlasan cinneasachaidh traidiseanta. Tha e coltach gun lean leasachadh thagraidhean sònraichte gu prìsean nas ìsle agus fosgarrachd a thaobh cleachdadh clò-bhualaidh 3D ann an tagraidhean gnàthach cuideachd.

An stàilinn Suaineach as cruaidhe - airson clò-bhualadh 3D:

An stàilinn as cruaidhe san t-saoghal - air a dhèanamh ann an Uppsala, san t-Suain

Fiolm alùmanum airson clò-bhualadh: 

Briseadh ann am Meatailteachd: Clò-bhualadh 3D de alùmanum àrd-neart