1,Tóm tắt tài nguyên in 3D kim loại
Thường liên quan đến các thành phần kim loại ở dạng bột, dây hoặc tấm, kỹ thuật in 3D kim loại là bằng cách sử dụng các nguồn nhiệt như tia laser và chùm tia điện tử, các vật liệu này được nấu chảy và đông đặc từng lớp, do đó tạo ra cấu trúc ba chiều như mong muốn. Vật liệu in 3D kim loại thường được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ bao gồm hợp kim titan, hợp kim nhôm, thép không gỉ, hợp kim nhiệt độ cao gốc niken và sắt, hợp kim đồng và hợp kim chịu lửa.
2, Hợp kim Ti
Trong số các thành phần thường được sử dụng nhất trong in 3D kim loại trong lĩnh vực hàng không vũ trụ là hợp kim titan. Sức mạnh to lớn, mật độ thấp và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của nó đã được nhiều người biết đến. Hợp kim titan là vật liệu hoàn hảo cho thiết kế nhẹ vì mật độ của nó chỉ bằng một nửa so với thép không gỉ. Đồng thời, hợp kim titan có chất lượng cơ học vượt trội và khả năng chống mỏi, giúp duy trì hiệu suất ổn định trong môi trường đòi hỏi khắt khe. Các bộ phận quan trọng trong ngành hàng không vũ trụ bao gồm cánh động cơ máy bay, khung, bộ phận hạ cánh, v.v. thường được làm từ hợp kim titan. Bằng cách sử dụng công nghệ in 3D, các thành phần hợp kim titan với thiết kế phức tạp và hiệu suất vượt trội có thể được sản xuất, do đó nâng cao độ tin cậy và hiệu suất của máy bay.
3, Hợp kim nhôm
Do trọng lượng nhẹ, độ bền cao và tính dẫn nhiệt tốt, hợp kim nhôm cũng được ưa chuộng hơn trong lĩnh vực máy bay. Mặc dù hợp kim nhôm có mật độ thấp hơn nhiều so với thép nhưng độ bền của nó có phần giống với một số loại thép. Điều này làm cho hợp kim nhôm trở thành sự lựa chọn hoàn hảo để sản xuất các bộ phận có trọng lượng nhẹ. Giá đỡ động cơ, bộ tản nhiệt và các bộ phận khác trong lĩnh vực ô tô và hàng không vũ trụ được sản xuất rộng rãi bằng công nghệ in 3D hợp kim nhôm. Bằng thiết kế thông minh, các kỹ sư có thể tạo ra các bộ phận nhẹ nhưng chắc chắn, từ đó nâng cao khả năng tiết kiệm nhiên liệu và hiệu suất của sản phẩm.
4, Thép không gỉ
Do khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, độ bền cao và hiệu suất xử lý vượt trội, thép không gỉ đã chiếm vị trí hàng đầu trong lĩnh vực in 3D kim loại. cực kỳ ổn định trong môi trường cực kỳ ăn mòn, lớp phủ oxit giàu crom trên bề mặt thép không gỉ có thể chống lại sự ăn mòn của nhiều phương tiện hóa học thành công. Hơn nữa, chi phí rẻ và khả năng tái chế mạnh mẽ của thép không gỉ giúp giảm chi phí sản xuất. Thép không gỉ được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực hàng không vũ trụ để sản xuất van và đường ống cần áp suất cao và môi trường ăn mòn.
5, Hợp kim nhiệt độ cao
Đặc biệt trong các tình huống nhiệt độ cao và áp suất cao, hợp kim nhiệt độ cao được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực hàng không vũ trụ. Chất lượng cơ học tuyệt vời và khả năng chống oxy hóa của hợp kim nhiệt độ cao dựa trên niken và sắt đã được biết đến rộng rãi. Thường được sử dụng trong sản xuất các bộ phận quan trọng như động cơ hàng không, tua bin khí và động cơ tua bin, những hợp kim này có thể duy trì độ bền và độ ổn định tốt ở nhiệt độ cao. Các thành phần hợp kim nhiệt độ cao với hình dạng phức tạp và khả năng chịu nhiệt độ cao cao có thể được sản xuất để đáp ứng nhu cầu về vật liệu hiệu suất cao trong lĩnh vực hàng không vũ trụ bằng công nghệ in 3D.
6, hợp kim chịu lửa
Ngoài ra, có những ứng dụng đặc biệt trong lĩnh vực hàng không vũ trụ là các hợp kim chịu lửa như niobium, tantalum, molypden, rhenium, vonfram và hợp kim của chúng. Thường được sử dụng trong điều kiện nhiệt độ cực cao, các hợp kim này có điểm nóng chảy cực cao và đặc tính cơ học tuyệt vời. Ví dụ, đối với các mục đích bao gồm vòi làm mát bằng bức xạ, hệ thống kiểm soát phản ứng không gian và cạnh đầu cánh siêu âm, hợp kim dựa trên niobi cho thấy hiệu suất tốt. Các thành phần hợp kim chịu lửa có hình dạng phức tạp và hiệu suất cao có thể được sản xuất bằng công nghệ in 3D để đáp ứng nhu cầu về vật liệu cao cấp của ngành hàng không vũ trụ.
7, Ý tưởng và khó khăn trong việc lựa chọn nguyên liệu
Trong ngành công nghiệp máy bay, vật liệu in 3D kim loại phải được lựa chọn cẩn thận về một số yếu tố. Đầu tiên, điều cần thiết là xác định các tiêu chí hiệu suất cụ thể và các tình huống ứng dụng cho các bộ phận in. Trong khi các bộ phận của máy bay cần trọng lượng nhẹ và độ bền cao thì các bộ phận cơ khí cần độ bền cao và khả năng chống mài mòn lại có các tiêu chí hiệu suất khác nhau đối với vật liệu. Thứ hai, việc điều tra kỹ lưỡng một số tiêu chí hiệu suất vật liệu bao gồm độ bền, độ cứng, khả năng chống ăn mòn, khả năng chống nứt và độ dẫn nhiệt là điều cần thiết. Chọn vật liệu có hiệu suất phù hợp tùy thuộc vào nhu cầu cụ thể của các bộ phận.
Tuy nhiên, việc lựa chọn vật liệu in 3D kim loại cho các ứng dụng máy bay có những khó khăn nhất định. Trước hết, không giống như quy trình xử lý thông thường, số lượng nguyên liệu có thể tiếp cận được rất ít và thiếu kiến thức xử lý và sử dụng trong hàng thập kỷ. Thứ hai, các bộ phận của máy bay thường yêu cầu lựa chọn vật liệu nghiêm ngặt vì chúng thường yêu cầu các đặc tính quan trọng bao gồm trọng lượng nhẹ, độ bền cao, khả năng chống ăn mòn và khả năng chịu nhiệt độ cao. Hơn nữa, chi phí lớn của công nghệ in 3D kim loại đã hạn chế việc lựa chọn và ứng dụng vật liệu ở một số khía cạnh.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/stainless-steel-316l-3d-printing-hydraulic.html