1, Ưu điểm của công nghệ in 3D kim loại
Công nghệ in 3D kim loại cung cấp hàng hóa thông qua hình thức "khác biệt hóa và tích hợp", tránh hiệu quả tình trạng mất nguyên liệu và thời gian do các phương pháp sản xuất truyền thống như "sản xuất vật liệu bằng nhau" và "sản xuất trừ". Giá trị của nó chủ yếu được thể hiện ở các khía cạnh sau:
Cắt giảm chu trình tạo và tiết kiệm chi phí sản xuất bằng cách chuyển ngay các mô hình CAD thành mô hình vật lý, công nghệ in 3D kim loại tránh được các hoạt động gia công và lắp ráp có độ chính xác cao trong các kỹ thuật sản xuất thông thường, do đó rút ngắn chu kỳ sản xuất và giảm chi phí sản xuất.
Công nghệ in 3D kim loại có thể phù hợp với nhu cầu sáng tạo của các nhà thiết kế, cho phép thiết kế cá nhân hóa các công trình phức tạp, đồng thời nâng cao hiệu quả và độ chính xác của thiết kế, từ đó giúp đáp ứng nhu cầu của họ.
Bằng cấu trúc in và đặc tính vật liệu tối ưu, công nghệ in 3D kim loại có thể thực hiện hiệu quả thiết kế nhẹ của các bộ phận hàng không và do đó tăng hiệu suất và hiệu quả của máy bay.
Công nghệ in 3D kim loại có thể chuyển ngay lập tức các mô hình CAD thành mô hình vật lý, do đó có được bản sao hoàn hảo một-một của các thành phần có hình dạng phức tạp.
2, In 3D kim loại được ứng dụng trong hàng không vũ trụ
Công nghệ in 3D kim loại đã nâng cao khả năng sản xuất các bộ phận động cơ máy bay rất tiên tiến. Các bộ phận động cơ có dạng hình học phức tạp và độ chính xác cao có thể được sản xuất - vòi phun nhiên liệu, cánh tuabin, v.v. - bằng công nghệ in 3D. Ngoài việc nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của động cơ, những bộ phận này còn rút ngắn đáng kể chu trình sản xuất và giúp tiết kiệm chi phí. Ví dụ, động cơ tên lửa lỏng "Thunder{4}}" của Deep Blue Aerospace là động cơ dầu hỏa oxy lỏng bơm điện hình kim đầu tiên được chế tạo tại địa phương sử dụng công nghệ in 3D. Lực đẩy chân không tối đa của nó là 50kN và động cơ có thể đạt được mức điều chỉnh phạm vi lực đẩy là 50% -110%.
Cấu trúc máy bay: Công nghệ in 3D kim loại cũng thường xuyên được sử dụng trong chế tạo cấu trúc máy bay. Thông qua công nghệ in 3D, các bộ phận của máy bay như bộ phận hạ cánh và cánh có thể được sản xuất với cấu trúc nhẹ, độ bền cao và phức tạp. Việc sản xuất các bộ phận này không chỉ cải thiện hiệu suất và độ an toàn của máy bay mà còn giảm chi phí sản xuất và khó khăn trong bảo trì. Ví dụ, các gân gia cố của vách ngăn buồng đẩy động cơ của tên lửa đẩy Long March 2F Y12 đã thay thế quy trình đúc đầu tư truyền thống bằng công nghệ in 3D, rút ngắn 75% chu kỳ sản xuất, tăng tỷ lệ vượt qua lên 98% và giảm chi phí 30%.
Linh kiện tàu vũ trụ: Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, công nghệ in 3D kim loại cũng đóng vai trò quan trọng. Thông qua công nghệ in 3D, có thể chế tạo được các bộ phận tàu vũ trụ có cấu trúc phức tạp và tính chất đặc biệt như buồng đốt, vòi phun, v.v. Việc chế tạo các bộ phận này không chỉ cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của tàu vũ trụ mà còn rút ngắn chu trình sản xuất và giảm chi phí . Ví dụ: NASA đã lắng đọng vật liệu lưỡng kim ở đầu phía sau của buồng đồng GRCop-42 bằng cách sử dụng công nghệ sản xuất bồi đắp lắng đọng năng lượng định hướng DED để tạo thành vòi phun buồng đẩy tên lửa hướng trục siêu hợp kim sắt niken có độ bền cao. Toàn bộ cụm buồng đẩy được đóng gói bằng vật liệu composite dựa trên sợi carbon polymer và đã vượt qua thành công 23 cuộc thử nghiệm đánh lửa.
Sản xuất và thử nghiệm nguyên mẫu: Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, thiết kế và bảo trì thường yêu cầu nhiều thử nghiệm và xác nhận toàn diện. Các phương pháp sản xuất truyền thống đòi hỏi nhiều thời gian và chi phí để sản xuất mô hình, trong khi công nghệ in 3D kim loại có thể đạt được tốc độ sản xuất mô hình nhanh chóng. Ví dụ, trong triển lãm hàng không, nhiều nhà sản xuất máy in 3D đã giới thiệu những thành tựu mới nhất của họ trong chuỗi công nghiệp in 3D hàng không vũ trụ, bao gồm thiết bị ánh sáng đa cấp 24 BLT-S825 để sản xuất tích hợp các bộ phận có chiều cực cao, cung cấp các giải pháp mới cho hiệu suất và sản xuất linh kiện có độ chính xác cao trong lĩnh vực hàng không vũ trụ.
Sửa chữa và thay thế:
Các phương pháp sửa chữa truyền thống sử dụng hàn hoặc tái sản xuất, dẫn đến chi phí sản xuất tổng thể cao và thời gian tiêu thụ lâu dài. Việc áp dụng công nghệ in 3D kim loại có thể đạt được tốc độ sản xuất linh kiện nhanh chóng và sửa chữa chính xác các khu vực bị hư hỏng, rút ngắn chu trình sửa chữa một cách hiệu quả đồng thời giảm hơn nữa chi phí sản xuất.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/lightweight-3d-printing-jigs-and-fixtures.html