Pêşeroj di toz de

Pargîdaniya swêdî VBN Components hilberên pola bi karanîna teknolojiyên lêzêdekirinê bi karanîna toza bi lêzêde, bi giranî amûrên wekî drill û kerpîçan hilberîne. Teknolojiya çapkirinê ya 3D hewcedariya çespandin û makînekirinê ji holê radike, xerckirina madeya xav kêm dike, û ji bikarhênerên dawîn re bijarek berfireh a materyalên kalîteya bilind peyda dike.

Pêşniyara hêmanên VBN-ê wekî mînak. Vibenite 290ku, li gorî şirketa swêdî, pola herî hişk a cîhanê ye (72 HRC). Pêvajoya afirandina Vibenite 290 ev e ku hêdî hêdî hişkiya materyalan heya heya zêde bike. Dema ku parçeyên xwestinê ji vê madeya xav têne çap kirin, ji bilî hûrkirin an EDM pêvajoyek din hewce nake. Ne birrîn, rijandin an kolandinê hewce nake. Bi vî rengî, pargîdanî parçeyên bi pîvanên heya 200 x 200 x 380 mm diafirîne, ku geometriya wan bi karanîna teknolojiyên din ên hilberînê nayê hilberandin.

Steel her gav ne hewce ye. Tîmek lêkolînê ya ji HRL Laboratories çareseriyek çapkirina 3D pêşxistiye. alloyên aluminium bi hêza bilind. Tê gotin rêbaza nanofunctional. Bi hêsanî, teknîka nû ji sepandina tozên nanofonksîyonel ên taybetî li ser çaperek 3D pêk tê, ku dûv re bi qatên zirav ên lazerê têne "hilweşandin", ku dibe sedema mezinbûna heyberek sê-alî. Di dema helandin û zexmbûnê de, strukturên encam nayên hilweşandin û ji ber nanoparçeyên ku ji bo mîkrosaziya armanckirî ya alloyê wekî navendên navokî tevdigerin, wêran nakin û hêza xwe ya tevahî diparêzin.

Aloyeyên bi hêz ên wekî aluminium bi berfirehî di pîşesaziya giran, teknolojiya hewavaniyê (mînak fuselage) û parçeyên otomotîvê de têne bikar anîn. Teknolojiya nû ya nanofunctionalization ne tenê hêza bilind, lê di heman demê de cûrbecûr şekl û mezinahî dide wan.

Zêdebûn li şûna jêderxistinê

Di rêbazên kevneşopî yên karkirina metalê de, maddeya çopê bi makînekirinê tê rakirin. Pêvajoya lêzêdekirinê berevajî kar dike - ew ji serîlêdan û lê zêdekirina qatên li pey hev ên mîqdarek piçûk pêk tê, li ser bingeha modelek dîjîtal perçeyên XNUMXD yên hema hema her şeklê diafirîne.

Her çend ev teknîk jixwe hem ji bo prototîp û hem jî ji bo avêtina modelê bi berfirehî tê bikar anîn, lê karanîna wê rasterast di hilberîna tiştan an amûrên ku ji bo sûkê têne armanc kirin ji ber kêm karîgerî û taybetmendiyên maddî yên nerazî dijwar bûye. Lê belê ev rewş bi saya xebatên lêkolînerên li gelek navendên cîhanê gav bi gav diguhere.

Bi ceribandinên dijwar, du teknolojiyên sereke yên çapkirina XNUMXD çêtir bûne: depokirina lazerê ya metal (LMD) û melting laser hilbijartî (ULM). Teknolojiya lazerê gengaz dike ku meriv hûrguliyên hûrgulî biafirîne û qalîteya rûkalê ya baş bistîne, ku bi çapkirina tîrêjê elektronîkî ya 50D (EBM) ne gengaz e. Di SLM de, xala tîrêjê ya lazerê li ser toza maddeyê tê rêve kirin, li gorî pîvanek diyarkirî bi rastbûna 250 û 3 mîkronan wê li herêmê welland. Di encamê de, LMD lazerek bikar tîne da ku tozê hilîne da ku strukturên XNUMXD-ya xwe-piştgir biafirîne.

Van rêbazan îspat kirine ku ji bo afirandina perçeyên balafirê pir sozdar in. û, bi taybetî, depokirina lazerê ya metal, îmkanên sêwiranê yên ji bo pêkhateyên asmanî berfireh dike. Ew dikarin ji materyalên bi strukturên hundurîn ên tevlihev û gradientên ku di paşerojê de ne mimkun in werin çêkirin. Digel vê yekê, her du teknolojiyên lazerê gengaz dike ku meriv hilberên geometrîya tevlihev biafirîne û fonksiyonek berfireh a hilberan ji cûrbecûr alloyek peyda bike.

Îlona borî, Airbus ragihand ku wê hilberîna A350 XWB bi çapkirina lêzêdekirî vekiribû. baskê titanium, ji hêla Arconic ve hatî çêkirin. Ev ne dawî ye, ji ber ku peymana Arconic bi Airbus re çapkirina 3D ji toza titanium-nîkel peyda dike. parçeyên laş i sîstema propulsion. Lêbelê, divê were zanîn ku Arconic ne teknolojiya lazerê bikar tîne, lê guhertoya xweya pêşkeftî ya kemera elektronîkî ya EBM bikar tîne.

Yek ji qonaxên pêşkeftina teknolojiyên lêzêdekirî di xebata metalê de dibe ku ew prototîpa yekem be ku li baregeha Koma Keştîvanan a Hollandayê Damen di payîza 2017-an de hatî pêşkêş kirin. perwaneya keştiyê alloy metal bi navê VAAMpeller. Piştî ceribandinên guncan, ku piraniya wan berê pêk hatine, şansek heye ku model ji bo karanîna li ser keştiyan were pejirandin.

Ji ber ku paşeroja teknolojiya xebata metalê di tozên pola zengarnegir an pêkhateyên alloyê de ye, hêja ye ku hûn lîstikvanên sereke yên vê sûkê nas bikin. Li gorî "Rapora Bazara Metal Powder Manufacturing Additive" ku di Mijdara 2017 de hate weşandin, hilberînerên herî girîng ên çapkirina 3D tozên metal ev in: GKN, Hitachi Chemical, Rio Tinto, ATI Powder Metals, Praxair, Arconic, Sandvik AB, Renishaw, Höganäs. , Koma Performansa Metaldyne, BÖHLER Edelstahl, Carpenter Technology Corporation, Aubert & Duval.

Propeller print WAAMpeller

Qonaxa avî

Teknolojiyên lêzêdekirina metalê yên herî naskirî naha xwe dispêrin karanîna toz (bi vî rengî vîbenîta navborî tê afirandin) di germahiyên bilind ên ku ji bo maddeya destpêkê hewce ne de "şewitandin" û bi lazer ve têne hev kirin. Lêbelê, têgehên nû derdikevin holê. Lêkolînerên ji Laboratory Endezyariya Cryobiomedical ya Akademiya Zanistî ya Çînê li Pekînê rêbazek pêş xistin. Çapkirina 3D bi "ink", ji alloyeka metal a bi xala helînê hinekî li ser germahiya odeyê pêk tê. Di lêkolînek ku di kovara Science China Technological Sciences de hate weşandin de, lêkolîner Liu Jing û Wang Lei teknîkek ji bo çapkirina qonaxa şil a galium, bismut, an alloyeyên bingeh-îndyûm bi lêzêdekirina nanoparçeyan nîşan didin.

Li gorî rêbazên kevneşopî yên prototîpkirina metal, çapkirina 3D-qonaxa şil xwedî çend avantajên girîng e. Pêşîn, rêjeyek nisbeten bilind a çêkirina strukturên sê-alî dikare were bidestxistin. Wekî din, li vir hûn dikarin bi nermî germahî û herikîna sarkerê rast bikin. Digel vê yekê, metala guhêrbar a şil dikare bi materyalên ne-metalîk (wek plastîk) re were bikar anîn, ku ev îmkanên sêwiranê ji bo pêkhateyên tevlihev berfireh dike.

Zanyarên Zanîngeha Northwestern a Amerîkî jî teknîkek nû ya çapkirina 3D ya metal pêş xistine ku ji ya berê erzantir û tevlihevtir e. Li şûna toza metal, lazer an tîrêjên elektronîkî, ew bikar tîne sobeya konvansiyonel i maddî şil. Wekî din, rêbaz ji bo cûrbecûr metal, alloy, pêkhate û oksîdan baş dixebite. Ev dişibihe mora nozê ya ku em bi plastîkê nas dikin. "Ink" ji tozek metalî pêk tê ku di nav maddeyek taybetî de bi lêzêdekirina elastomere tê hilweşandin. Di dema serîlêdanê de, ew di germahiya odeyê de ye. Dûv re, tebeqeya materyalê ya ku ji nozê hatî sepandin di germahiyek bilind de ku di firnê de hatî çêkirin, bi qatên berê re tê şilkirin. Teknîkî di kovara pispor a Advanced Functional Materials de tê şirove kirin.

Rêbaza Çapkirinê ya Qonaxa Metal a Hêvî ya Çînî

Di 2016 de, lêkolînerên Harvardê rêbazek din destnîşan kirin ku dikare strukturên metal ên XNUMXD biafirîne. çap kirin "li hewa". Zanîngeha Harvardê çapkerek 3D afirandiye ku, berevajî yên din, tiştan qat bi qat naafirîne, lê strukturên tevlihev "li hewa" diafirîne - ji metalê ku tavilê dicemide. Amûra ku li Dibistana Endezyariyê û Zanistên Sepandî ya John A. Paulson hatiye çêkirin, bi nanoparçeyên zîv tiştan çap dike. Lazera baldar maddeyê germ dike û wê dişewitîne, strukturên cihêreng ên wekî helikê diafirîne.

Daxwaza bazarê ji bo hilberên xerîdar ên çapkirî yên 3D-ya rast-bilind ên wekî implantên bijîjkî û parçeyên motora balafirê bi lez mezin dibe. Û ji ber ku daneyên hilberê bi yên din re têne parve kirin, pargîdaniyên li çaraliyê cîhanê, ger gihîştina toza metal û çapera 3D ya rast hebe, dikarin bixebitin ku lêçûnên lojîstîk û depoyê kêm bikin. Wekî ku tê zanîn, teknolojiyên diyarkirî, li pêşiya teknolojiyên hilberîna kevneşopî, çêkirina parçeyên metal ên geometriya tevlihev pir hêsan dike. Pêşkeftina sepanên pispor dibe ku bibe sedema kêmbûna bihayên û vebûna karanîna çapkirina 3D di serîlêdanên kevneşopî de jî.

Pola Swêdî ya herî dijwar - ji bo çapkirina 3D:

Pola herî hişk a cîhanê - li Uppsala, Swêdê hatî çêkirin

Fîlma Aluminium ji bo çapkirinê: 

Serkeftina di metalurjiyê de: çapkirina 3D ya aluminium-hêza bilind