1. Starea aplicației actuale a tehnologiei de imprimare 3D din metal
Tehnologia de imprimare 3D din metal este aplicată pe scară largă în industria aeronautică pentru a produce piese importante, cum ar fi motoare, camere de ardere și palete de turbine. De exemplu, primul motor cu pompă electrică de oxigen lichid cu kerosen fabricat local, care utilizează tehnologia de imprimare 3D, este motorul rachetă lichid „Thunder-5” de la Deep Blue Aerospace. Reglarea intervalului de tracțiune este de 50% -110%; forța maximă a vidului este de 50 kN. În plus, scăzând considerabil costurile de producție și timpii de livrare, SpaceX a folosit pe scară largă piese imprimate 3D în motoarele de rachete Falcon 9 și SuperDraco, cu o mare rezistență, ductilitate și rezistență la rupere.
2. Ideea și beneficiile tehnologiei de imprimare tridimensională multi-material
Metoda avansată de fabricație cunoscută sub numele de imprimare 3D cu mai multe materiale permite imprimarea compozită a mai multor materiale. Permite integrarea mai multor materiale într-o singură componentă, producând astfel produse structurale complexe care satisfac mai multe scopuri și criterii de performanță și sunt provocatoare cu tehnicile convenționale de fabricație. Această tehnologie oferă mai multe oportunități pentru a crea anumite componente funcționale cu performanțe mai bune.
Tehnologia de imprimare 3D cu mai multe materiale se reflectă în principal în următoarele caracteristici din domeniul aerospațial:
Variabilitatea designului: tehnica de formare a stivuirii imprimării 3D le permite designerilor să construiască forme geometrice complicate, crescând astfel flexibilitatea lor creativă. Designerii pot realiza combinații de mai multe materiale în același model folosind imprimarea cu mai multe materiale pentru a satisface diverse criterii funcționale și de performanță.
Tehnica de imprimare 3D cu mai multe materiale poate găzdui metale refractare și ceramică de înaltă performanță, printre alte materiale metalice și pulbere ceramică. Aceasta oferă mijloacele de a crea construcții metalice compozite ceramice cu caracteristici chimice și fizice variate.
Tehnologia de imprimare 3D cu mai multe materiale poate folosi structura de mare complexitate care formează avantajele imprimării 3D pentru a crea materiale compozite și elemente de structură complexă care nu pot fi produse prin mijloace convenționale.
Tehnologia de imprimare 3D cu mai multe materiale poate oferi turnare integrată a componentelor structurale cu material dublu, evitând astfel problemele rezultate din asamblarea mai multor componente în procesele convenționale și contribuind astfel la îmbunătățirea performanței generale și a fiabilității structurilor cu două materiale.
3. Tehnologia de imprimare 3D cu mai multe materiale din domeniul aerospațial Cazuri de aplicare: Componente ale motorului Componentele motoarelor aerospațiale, inclusiv paletele turbinei, camerele de ardere etc., au fost produse în mod eficient folosind tehnologii de imprimare 3D din metal. Imprimarea folosind mai multe materiale permite o greutate foarte redusă, garantând totuși structura exterioară și rezistența generală, optimizând astfel economia de combustibil și performanța aeronavei. Folosind tehnologia de fabricare a aditivilor de depunere direcțională a energiei DED, NASA, de exemplu, a depus materiale bimetalice la capătul din spate al camerei de cupru GRCop-42, creând o îmbinare axială de superaliaje de fier nichel de înaltă rezistență pentru duza camerei de împingere a rachetei, deci obținerea răcirii continue și rezolvarea unor provocări de proiectare și probleme de interfață în proiectarea conexiunii șuruburilor.
Companii precum Deep Blue Aerospace, SpaceX și Skyroot Aerospace au produs eficient motoare de rachete folosind tehnologii de imprimare 3D. Printre acestea, Dhawan-1, Skyroot Aerospace a lansat primul motor de rachetă folosind injectoare de combustibil 100% imprimate 3D și l-a testat cu succes pe vehiculul său de lansare Vikram I. Compania a redus calitatea motorului cu 50% folosind tehnologia de imprimare 3D, componentele necesare construcției sale la jumătate și timpul de livrare a producției cu 80%.
Procesul PEP (Powder Extrusion) dezvoltat de Sublimation 3D este o tehnologie de imprimare 3D indirectă creativă pentru metal/ceramică care nu se mai poate limita la fabricarea unui singur material și răspunde în mare măsură nevoilor produselor de imprimare compozite complexe. Această tehnologie realizează imprimarea compozită a mai multor materiale prin utilizarea unei imprimante 3D independente cu duză duală care poate imprima materiale metalice și ceramice simultan sau alternativ. În dezvoltarea și fabricarea rapidă a multimaterialelor metal/ceramice, a materialelor compozite metal/ceramice și a produselor acestora în sectorul aerospațial, această tehnologie găsește un potențial extins de aplicare.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-conformal-cooling-mold.html