一,Đánh giá về công nghệ in 3D kim loại
Bằng cách xếp chồng bột kim loại hoặc dây từng lớp tùy thuộc vào mô hình ba chiều do máy tính tạo ra, in 3D kim loại - còn được gọi là công nghệ sản xuất bồi đắp kim loại - tạo ra các thành phần có hình dạng phức tạp một cách chính xác. In 3D kim loại có những lợi ích lớn về sử dụng vật liệu, độ phức tạp trong sản xuất và tự do thiết kế so với các kỹ thuật sản xuất vật liệu trừ hoặc tương đương thông thường. Những đặc điểm này mang lại cho ngành hàng không vũ trụ không gian tối ưu hóa sản xuất chưa từng có, do đó khuyến khích cắt giảm chi phí đáng kể.
2, Thay vì các phương pháp để giảm chi phí sản xuất in 3D kim loại
1. Giảm thiểu chất thải bằng cách sử dụng vật liệu tốt hơn.
Việc cắt và đánh bóng vật liệu theo kỹ thuật sản xuất thông thường đôi khi gây lãng phí lớn. Bằng cách điều chỉnh chính xác từng lớp vật liệu bổ sung, công nghệ in 3D kim loại cũng đạt được mức sản xuất gần như bằng không. Đặc biệt đối với các vật liệu kim loại đắt tiền thường được sử dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, chẳng hạn như hợp kim titan, hợp kim gốc niken, v.v., công nghệ in 3D có thể làm tăng đáng kể việc sử dụng vật liệu và giảm chi phí nguyên liệu thô.
2. Thiết kế gọn nhẹ và nhẹ nhàng
Lĩnh vực hàng không vũ trụ có tiêu chuẩn khá cao về trọng lượng nhẹ của các bộ phận vì việc giảm trọng lượng sẽ làm tăng đáng kể khả năng vận chuyển hàng hóa của máy bay và tiết kiệm nhiên liệu. Bằng công nghệ in 3D kim loại, các nhà thiết kế có thể xây dựng các công trình hình học phức tạp và nhẹ hơn mà không làm giảm độ bền kết cấu. Các bộ phận in 3D có thể đạt được sự phân bổ vật liệu hiệu quả hơn bằng cách tối ưu hóa cấu trúc mạng bên trong các bộ phận hoặc sử dụng thiết kế tối ưu hóa cấu trúc liên kết, từ đó giảm trọng lượng trong khi vẫn duy trì hoặc thậm chí cải thiện hiệu suất, do đó gián tiếp giảm chi phí vận hành.
3. Cắt giảm chu trình R&D và đẩy nhanh việc giới thiệu sản phẩm.
Thiết bị hàng không vũ trụ có chu kỳ phát triển lâu dài và phức tạp với một số sản phẩm và thử nghiệm nguyên mẫu. Bằng cách nhanh chóng biến ý tưởng thiết kế thành nguyên mẫu thực tế, công nghệ in 3D kim loại giúp cắt giảm đáng kể thời gian sản xuất thiết kế. Ngoài việc đẩy nhanh việc giới thiệu các mặt hàng mới, việc thay đổi thiết kế thường xuyên còn giúp giảm chi phí phát sinh. Hơn nữa, được hỗ trợ bởi công nghệ in 3D là sản xuất theo yêu cầu hàng loạt nhỏ, giúp các công ty hàng không vũ trụ phản ứng với nhu cầu thị trường nhanh hơn và nâng cao khả năng cạnh tranh thị trường.
4. thay thế và bảo trì hiệu quả
Thiết bị hàng không vũ trụ bị hư hỏng hoặc bị mòn trong quá trình hoạt động là điều khó tránh khỏi; Các kỹ thuật bảo trì thông thường đôi khi bao gồm việc tháo gỡ, hàn hoặc thay thế toàn bộ bộ phận phức tạp tốn kém và tốn thời gian. In 3D kim loại không chỉ đẩy nhanh chu trình sửa chữa mà còn có thể nhanh chóng sản xuất các bộ phận thay thế cho những vùng bị hư hỏng, do đó giảm chi phí sửa chữa. Việc duy trì khả năng hoạt động liên tục của máy bay và giảm thời gian ngừng hoạt động phụ thuộc vào điều này.
3, Các kịch bản sử dụng thực tế của ngành hàng không vũ trụ về in 3D kim loại
Các bộ phận linh kiện cho động cơ: Các bộ phận đầu nóng của động cơ, chẳng hạn như buồng đốt và cánh tuabin, được sản xuất bằng công nghệ in 3D kim loại một cách rộng rãi. Những bộ phận này không chỉ có hình thức phức tạp mà còn yêu cầu khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt khá mạnh. Để đáp ứng những tiêu chí khắt khe này và tiết kiệm chi phí sản xuất, công nghệ in 3D có thể điều chỉnh chính xác cấu trúc vi mô và tính chất của vật liệu.
Các cấu trúc hỗ trợ bên trong phức tạp và các liên kết trong kết cấu thân và cánh được sản xuất bằng công nghệ in 3D kim loại, các thành phần kết cấu nhẹ. Bằng thiết kế lý tưởng và xử lý nhẹ, những bộ phận này đã giảm đáng kể trọng lượng của máy bay và tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu trong khi vẫn đảm bảo độ bền kết cấu.
Công nghệ in 3D kim loại có thể nhanh chóng sản xuất các công cụ bảo trì và phụ tùng thay thế cần thiết, do đó cho phép các phi hành gia sửa chữa các lỗi thiết bị một cách hiệu quả, giảm chi phí bảo trì và chi phí thời gian trong suốt quá trình vận hành lâu dài của tàu vũ trụ.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-turbocharger-of-the-automotive.html