Qual é o papel da impressão 3D de metal na prolongamento da vida útil do equipamento?

1, inovação estrutural: indo além dos limites do design tradicional
Os métodos de processamento limitam o design das partes tradicionais do equipamento e geralmente precisam escolher entre fazer estruturas complexas e facilitar a fabricação. O recurso "Camada por camada de camada" da Metal 3D Printing permite que os designers contornem os limites da fabricação subtrativa tradicional e criem novos designs que são leves, siga a forma do sistema de refrigeração e duram mais.
Otimização da topologia: empregando "distribuição precisa" de materiais para combater o cansaço
No aeroespacial, as lâminas do motor geralmente quebram porque estão cansadas demais. A Platinum Lite emprega a tecnologia de impressão 3D metal para fazer as lâminas como estruturas de treliça internas. Isso reduz a quantidade de material usado em 30%, mantendo a força. Esse design "Hollow Out" torna a distribuição do estresse mais uniforme e mais do que dobra a vida de fadiga. Da mesma forma, um certo negócio de carros alterou o assento da mola da válvula do motor para uma topologia - estrutura otimizada. Durante o teste de durabilidade de 100.000 quilômetros, não houve rachaduras, embora peças forjadas padrão tenham exibido muito desgaste a 80.000 quilômetros.
Forma - resfriamento dependente: empregando "controle preciso da temperatura" para adiar a fadiga térmica
A fadiga térmica é uma das principais razões pelas quais morrer - moldes de fundição não duram o máximo que puderam. A maioria dos canais de resfriamento nos moldes tradicionais é reta, o que torna difícil cobrir áreas muito quentes. A tecnologia Platinum emprega a impressão 3D para criar canais de resfriamento em forma de Spiral - dentro da liga de alumínio de alumínio - fundindo moldes. Isso permite que o líquido de resfriamento toque diretamente a superfície da cavidade do molde. Os dados de teste mostram que a amplitude de flutuação de temperatura do molde otimizada diminuiu de 80 para 20 graus, o período entre as rachaduras de fadiga térmica aumentou três vezes e a vida útil do serviço aumentou de 20.000 vezes para mais de 50.000 vezes. Em -} Manufatura mundial, o dado impresso 3D da Broadcom Precision - fundindo inserções de molde durou mais de 50.000 ciclos, com uma dureza de impacto de 22J e uma taxa de rendimento de 100%.
Projeto leve: reduzindo a carga mecânica por "redução de peso e melhoria de eficiência"
No mundo dos robôs industriais, o peso das peças articulares tem um efeito direto na carga do motor e quão bem a caixa de câmbio funciona. Bolite fez um 3D único - articulação robótica impressa para um negócio específico que reduz o peso em 40% e o torna 15% mais rígido usando uma estrutura de favo de mel interior. Real - Dados do mundo mostra que a taxa de desgaste da junta otimizada caiu 60% e o ciclo de manutenção aumentou de 3 meses para 9 meses.
2, atualização do material: altere a "adaptação universal" para "personalização de desempenho"
A impressão 3D de metal não apenas altera como as coisas são projetadas, mas também abre novas maneiras de tornar as coisas mais tempo usando novos materiais . 3 d A tecnologia de impressão possibilitou "em - exige personalizar" as propriedades dos materiais de materiais, de materiais altos -} entroções de alojas.
Ligas com muita entropia: melhorando a resistência à corrosão através de "Multi - elemento sinergy"
A principal razão pela qual o equipamento em engenharia oceânico não dura tanto tempo é porque enferruja. A Academia Chinesa de Ciências fez a liga de entropia de alta feconal usando a tecnologia de impressão 3D, o que garante que a composição seja dividida uniformemente. Em uma solução de NaCl de 3,5%, ela só corroiu a uma taxa de 1/5 a do aço inoxidável 316L típico. Após cinco anos de uso, a profundidade da corrosão da superfície desse material no assento do rolamento foi inferior a 0,1 mm, enquanto os materiais típicos já demonstraram corrosão penetrante. Isso foi feito por uma empresa de energia eólica offshore.
Materiais de gradiente: empregando "zoneamento funcional" para lidar com situações de trabalho difíceis
Turbine discs in aircraft engines need to be able to handle both high temperatures (>600 °C) and high pressures (>300MPA) ao mesmo tempo. Materiais únicos tradicionais não são bons o suficiente para isso. A Platinum Technology emprega impressão 3D para colocar um revestimento de Nicraly na parte externa do disco da turbina. O interior é feito de Ti6al4V, que faz uma estrutura gradiente que é "difícil por fora e resistente por dentro". Os testes mostraram que o disco de turbina otimizado não descascou durante o teste de ciclo de alta temperatura de 1000 - de alta temperatura. O revestimento tradicional, por outro lado, falhou após 500 horas.
Nano Modificação: "Micro fortalecimento" para tornar o limite de fadiga mais alto
A fratura por fadiga dos andaimes ósseos da liga de titânio é um perigo clínico no campo das tecnologias médicas. A equipe da Universidade Politécnica do Noroeste usou a tecnologia de impressão 3D para adicionar partículas micro -tiques a 0,5% à matriz Ti6al4V. Isso elevou o limite de fadiga do andaimes de 450mpa para 620MPa. Os dados a seguir - UP mostraram que os stents da articulação do quadril fabricados desse material não quebraram após 8 anos de uso. Por outro lado, a taxa de fratura para stents de material padrão após 5 anos foi de 12%.
3, de "reparo e remanufatura" a "gerenciamento completo do ciclo de vida", otimização de processos
A impressão 3D de metal não é apenas útil para fazer novas peças, mas também é muito importante para manter, remanufaturar e atualizar equipamentos. As empresas podem gerenciar a vida útil de seus equipamentos dinamicamente através do método fechado - loop de "otimização de detecção de impressão".
Remanufatura: alterando a forma das peças de sucata
Zhongke Quantum Laser usa impressão 3D para refazer as placas de cobre do cristalidor. Eles fixam a camada gasta na superfície das placas de cobre antigas por revestimento a laser. Os dados de teste sugerem que a placa de cobre reparada dura 1 a 7 vezes mais, o que pode salvar as empresas siderúrgicas mais de 50% de suas perdas em espera e reduzir o custo de fabricar aço em 3%. Esse procedimento também é melhor para o meio ambiente, pois não poluia o ar com metais pesados, como a eletroplatação regular. Ele se encaixa na tendência da fabricação verde.
Reparo e monitoramento inteligentes pela Internet
Uma certa empresa de aviação usa a tecnologia de impressão 3D e a Internet das coisas para colocar sensores de temperatura e estresse nas lâminas do motor. Se os dados de monitoramento não forem normais, o sistema faz um plano de reparo por conta própria e usa equipamentos de impressão 3D móveis para fixar as lâminas no hangar. Esse método faz com que as asas do motor durem 30% mais e reduza as despesas de manutenção em 40% a cada ano.
Otimizando o custo de todo o ciclo de vida
Uma caixa de engrenagens de energia eólica, por exemplo, dura 15 anos e custa 2 milhões de yuans para fazer da maneira tradicional. Ao usar a tecnologia de impressão 3D, a vida útil aumentou para 25 anos e o LCC foi reduzido para 1,6 milhão de yuans por otimização da topologia, melhorias de materiais e monitoramento inteligente. A otimização do projeto adiciona 30%ao aprimoramento da vida útil, a atualização do material adiciona 40%e o monitoramento inteligente adiciona 30%.