Насколько долговечны детали передачи изготовлены с использованием технологии металлической печати?

1. Производительность материала: прыжок от «пригодного для использования» на «оптимальный»
Прорывы в исследованиях материалов сделали металлическую 3D -печать дольше. Например, титановые сплавы, Nickel - сплавы на основе энтропийных сплавов и High - сплавы энтропии высоки - материалов производительности. Их печатные части выполнялись так же, как и лучше, чем традиционные цены в высокой - температуре и высокой - напряженных ситуациях.
Титановый сплав легкий и сильный.
3D -печать титановых сплавных деталей распространена в аэрокосмической промышленности. Например, Bugatti производит тормозные создания сплавов титанового сплава, которые весят всего 2,9 кг с использованием технологии плавления лазерного порошка (PBF - LB). Это снижение веса на 41,6% по сравнению с традиционными распадами. В то же время дизайн оптимизации топологии сокращает область концентрации напряжений на 30% и сохраняет прочность на растяжение при 800 МПа при высокой температуре 600 градусов, что требуется F1 Race Systems.
Никель - сплавы, которые противостоят коррозии и усталости
3D -печать Nickel - на основе сплавных сплавов сплавов установила проблему межранальной коррозии, которая происходит в традиционных процедурах сварки в нефтехимической промышленности. После 100 000 испытаний на усталость, детали вала INSEL 718, которые определенная компания произвела с использованием технологии плавления электронного луча (EBM), имели 50% более низкую скорость распространения трещин, чем на Покращениях. Во время процесса печати растут небольшие равенственные зерновые структуры, что является ключом к тому, чтобы остановить начало трещин.
Высокие энтропийные сплавы могут адаптироваться к широкому спектру сред.
Поскольку у них есть несколько основных компонентов, сплавы с высокой энтропией могут сохранять свою силу даже при высоких температурах. Высокий - сплав энтропии для 3D -печати, которую созданная исследовательская группа на 200% лучше сопротивляется окислению при высокой температуре 600 градусов, чем типичный никель - на основе сплавов на основе. Оптимизация топологии сделала лезвия турбины авиационного двигателя на 30% легче, сохраняя их сильными и длится в 1,5 раза дольше, чем обычные детали.
2. Улучшение процессов: переход от «литья» к «контролируемой производительности»
Прочность металлической 3D -печати зависит от материала и того, насколько хорошо контролируются параметры процесса. Оптимизируя такие факторы, как лазерная мощность, скорость сканирования и толщина слоя таким образом, чтобы они работали вместе, можно активно подавлять внутренние недостатки в частях и контролировать качества ткани в определенном направлении.
Технология подавления дефектов
Поры и трещины являются наиболее распространенными проблемами, которые делают печатные продукты менее долговечными. Например, с помощью технологии SLM техника «Сканирование острова» делит одну - площадь сканирования слоя на несколько небольших островов и изменяет направление сканирования случайным образом. Это может значительно снизить остаточное напряжение и пористость от 3% до менее 0,2%. Ультразвуковое тестирование показало, что плотность внутренней разлома 3D -печатных шестерни, сделанных определенной компанией, была на 80% ниже, чем у традиционных отливок, и шестерни длились три раза дольше, прежде чем они сломались.
Регулирование эффективности организаций
Управление входом энергии лазера позволяет получить распределение градиента размера зерна в разных частях детали. Например, High - Сканирование плотности энергии используется в подводном плане трансмиссионного вала для создания тонкого - Зона усиления зерна (размер зерна<10 μ m), which makes the material more resistant to wear. Low energy density scanning is used in the shaft area to create coarse grain regions (grain size 50–100 μ m) and make the material less brittle. Compared to regular parts, this "functionally graded material*" design makes 3D printed shaft parts work 40% better overall.
Технология для подкрепления после обработки
Горячая изостатическая нажатия (бедра) и выстрела - два метода лечения после-, которые могут сделать печатные объекты еще более долговечными. После обработки тазобедренного сустава у 3D -печатной планетарной передачи, сделанной определенной компанией, имеет более высокую плотность (от 99,2% до 99,95%) и более высокую вязкость воздействия на комнатную температуру (от 25J/см² до 45J/см²). Выстрелевая обработка повышает напряжение сжатия поверхности до -600 МПа, а ограничение усталости на 25%.
3. Приложение: от лаборатории на завод, проверка
Несколько отраслей промышленности проверили выносливость металлических 3D -печатных деталей передачи, и их использование растет с высокого - конечного оборудования до повседневных предметов.
Aerospace: диск для турбин двигателя
Определенная авиационная компания напечатает Nickel - диски сплавных турбин на основе с использованием технологии SLM. Рабочая температура снижается на 50 градусов путем добавления внутренних конформных каналов охлаждения, а вес снижается на 15% за счет оптимизации топологии. Через 1000 часов испытаний на скамейке его высокий - срок годности температуры вырос на 20% по сравнению с регулярными нарушениями. Это означает, что он может удовлетворить потребности нового поколения авиационных двигателей.
Новые энергетические автомобили: моторный вал
В конкретной автомобильной фирме использовалась 3D - печатные песочные формы, чтобы сделать тестовые прогоны коммерческой карты воды - охлаждаемых моторных валов. Конструкция внутреннего спирального потока поступила на тепло на 40% лучше, а вес достиг 8 кг до 5 кг, что на 37,5% уменьшается. Шея оси едва носила на 0,02 мм после 200 000 километров реального - мирового тестирования, что намного меньше стандартного предела проектирования 0,1 мм для деталей.
Искусственная ручка соединения - это медицинское устройство.
Определенная медицинская компания производит титановые сплавные сплавные штоки с помощью 3D -печати. Вес сокращается от обычного 200 г до 120 г с конструкцией структуры решетки, а пористость сохраняется от 60% до 80%, чтобы помочь расти костных клеток. После пяти лет клинического последующего - вверх время восстановления пациента после операции было сокращено на 30%, а уровень, с которой протез стал свободно, упал с 5%до 0,5%.