Ar ôl i uchafbwynt carbon a niwtraliaeth carbon gael eu hysgrifennu gyntaf yn adroddiad gwaith llywodraeth Tsieina yn 2021, mae niwtraliaeth carbon yn y ddwy sesiwn barhaus wedi dod yn bwnc trafod poeth unwaith eto. Mae cynhesu byd-eang wedi arwain at beryglon hinsawdd cynyddol, a chyflawni niwtraliaeth carbon yw'r genhadaeth fwyaf brys yn y byd heddiw. A barnu o gyfanswm yr allyriadau carbon ar raddfa fyd-eang, nid yw'r diwydiant hedfan mewn gwirionedd yn gartref hynod fawr o allyriadau carbon, ond mae'n bendant yn "aelwyd anodd" o ran lleihau allyriadau carbon. Gyda'r cynnydd yn nifer yr awyrennau, mae'n dal i fod yn dasg heriol archwilio a gwella amrywiol ddulliau arbed ynni a lleihau allyriadau yn barhaus i gyflawni'r nod sefydledig o niwtraliaeth carbon yn y diwydiant awyrofod.
Mae Gweithgynhyrchu Ychwanegion yn Galluogi Niwtraliaeth Carbon Cylch Oes yn y Diwydiant Hedfan
Dywedodd yr academydd Lu Bingheng: "Yn y dyfodol, bydd diwydiant gweithgynhyrchu Tsieina yn cael ei rannu'n dair rhan: deunydd, lleihau deunydd, ac ychwanegu deunydd." Yn enwedig yn y maes hedfan, mae gan weithgynhyrchu ychwanegion fanteision unigryw megis lleihau pwysau awyrennau, ffurfio rhannau cymhleth, a gwireddu integreiddio cydrannau, sydd wedi dangos gwerth mawr a rhagolygon cymhwysiad eang. Mae'r rhannau o'r awyren teithwyr mawr domestig C919 yn defnyddio technoleg gweithgynhyrchu ychwanegion i brosesu'r llinell adain ganolog; mae gan y Boeing 787 Dreamliner 30 rhan wedi'u gwneud gan dechnoleg gweithgynhyrchu ychwanegion; Mae gan GE9X uwch-injan aero GE fwy nag un rhan o dair o'r cydrannau Mae'n cael ei wneud gan weithgynhyrchu ychwanegion.
Pan fyddwn yn ystyried cylch bywyd cynnyrch cyfan dylunio a gweithgynhyrchu cynnyrch awyrofod, cludiant awyr, cynnal a chadw cynnyrch, a chynnal a chadw o safbwynt datblygiadol, mae nodweddion technoleg gweithgynhyrchu ychwanegion yn pennu bod ganddi fanteision sylweddol dros weithgynhyrchu traddodiadol o ran niwtraliaeth carbon.
Dylunio a gweithgynhyrchu
1. Nid oes angen agor llwydni, iteriad cyflym. Mantais amlycaf technoleg gweithgynhyrchu ychwanegion yw y gellir cynhyrchu rhannau o unrhyw siâp yn uniongyrchol o ddata graffeg gyfrifiadurol heb beiriannu nac unrhyw fowld, a fydd yn lleihau'r broses ailadroddol yn fawr, yn lleihau'r cylch datblygu cynnyrch a gweithgynhyrchu, ac yn cynyddu'r egni yn y broses ddatblygu. mae'r defnydd yn cael ei leihau'n sylweddol. Dywedodd yr Athro Wang Huaming o Brifysgol Beihang unwaith y gall Tsieina bellach ddefnyddio technoleg gweithgynhyrchu ychwanegion i argraffu ffrâm ffenestr gwydr talwrn yr awyren C919 mewn dim ond 55 diwrnod, tra dywedodd cwmni gweithgynhyrchu awyrennau Ewropeaidd y byddant yn cynhyrchu'r un peth am o leiaf 2 blynyddoedd. Mae technoleg gweithgynhyrchu deunydd yn byrhau'r cylch cynhyrchu yn fawr ac yn gwella effeithlonrwydd.
2. Siâp net, cyfradd defnyddio deunydd uchel. Ffordd allweddol y gall gweithgynhyrchu ychwanegion fod yn garbon niwtral yw defnyddio llai o ddeunydd ar gyfer pob rhan, cydran a chynnyrch. Mae gweithgynhyrchu ychwanegion yn siâp net, sy'n lleihau'n fawr y gwastraff a gynhyrchir yn y broses dorri, melino a malu o weithgynhyrchu traddodiadol, ac mae cyfradd defnyddio deunydd y cynnyrch terfynol yn cael ei wella'n fawr. Yn ogystal, trwy optimeiddio topoleg, gall ffurfio strwythurau dellt, strwythurau dellt, ac ati, hefyd gyflawni pwrpas arbed deunyddiau.
3. Integreiddio strwythur swyddogaethol, lleihau gweithdrefnau prosesu a chynulliad. Nid oes angen offer a gosodiadau traddodiadol a gweithdrefnau prosesu lluosog ar dechnoleg ychwanegyn, a gall gynhyrchu rhannau o unrhyw siâp cymhleth ar un ddyfais yn gyflym ac yn fanwl gywir, a thrwy hynny wireddu integreiddio swyddogaethau a strwythurau rhan, a lleihau gweithdrefnau prosesu a chynulliad yn fawr. y broses i gyflawni nod carbon isel y broses weithgynhyrchu.
Air cludo nwyddau
1. Lleihau pwysau a lleihau'r defnydd o danwydd. Ar gyfer offer hedfan, lleihau pwysau yw ei thema dragwyddol, a gall gostyngiad pwysau o 5 y cant arbed 20 y cant o'r defnydd o danwydd. Gall gweithgynhyrchu ychwanegion leihau'r defnydd o ynni wrth gludo trwy leihau pwysau cydrannau awyrennau.
2. Gwella effeithlonrwydd hylosgi injan a lleihau'r defnydd o danwydd. Y tu mewn i'r injan, mae technoleg gweithgynhyrchu ychwanegion yn cwblhau gweithgynhyrchu'r siambr hylosgi a llawer o elfennau strwythurol, sy'n gwneud yr injan yn symlach, yn ysgafnach ac yn fwy cryno, sy'n caniatáu iddo arbed hyd at 15 y cant o danwydd trwy wella effeithlonrwydd tanwydd trwy ddyluniad yn unig.
3. Argraffu ar alw, gan leihau gwastraff ynni. Mae gweithgynhyrchu ar y safle ac argraffu ar-alw yn lleihau gwastraff ynni cyffredinol ac yn lleihau ôl troed carbon. Mae costau amgylcheddol megis cydosod, cludiant, logisteg, storio, ac ati yn cael eu dileu bron, gan arwain at well defnydd o ynni ac adnoddau.
Atgyweirio a chynnal a chadw
1. Ailgylchu, gwyrdd a charbon isel. Gall gweithgynhyrchu ychwanegion wireddu ailddefnyddio rhannau wedi'u taflu trwy dechnoleg melino, a gwireddu datblygiad y diwydiant gweithgynhyrchu hedfan i gyfeiriad economi gylchol. Er enghraifft, syniad technegol MolyWorks yn yr Unol Daleithiau yw trosi gwastraff argraffu metel yn bowdr o ansawdd uchel. Ar yr un pryd, mae'r cwmni wedi cynnig model datblygu busnes "Ffowndri Symudol", hynny yw, mae'r gwastraff metel yn cael ei dreulio a'i drawsnewid yn bowdr o ansawdd uchel yn y fan a'r lle.
3. Atgyweiriad rhannol er mwyn osgoi sgrapio rhannau. Yn seiliedig ar nodweddion gweithgynhyrchu haen-wrth-haen gweithgynhyrchu ychwanegion, dim ond y rhan sydd wedi'i difrodi sy'n cael ei ystyried yn swbstrad arbennig, a gellir adfer siâp y rhan trwy ffurfio laser tri dimensiwn ar y rhan sydd wedi'i difrodi, a gall y perfformiad fodloni gofynion defnydd. Gwireddir cylchred carbon isel rhinweddol o'r broses weithgynhyrchu rhannau, gan arbed yr ynni a ddefnyddir wrth gynhyrchu deunyddiau a rhannau newydd. Er enghraifft, ar gyfer rhannau disg tyrbin, pan fydd llafn ar y ddisg yn cael ei niweidio, dim ond defnyddio technoleg gweithgynhyrchu ychwanegyn sydd ei angen i atgyweirio'r llafn difrodi i adfer swyddogaeth y ddisg ac osgoi sgrapio disg y tyrbin cyfan.
3. Gwella perfformiad rhannau a chynyddu bywyd y gwasanaeth. Trwy optimeiddio strwythur y rhannau, gellir dosbarthu straen y rhannau yn y ffordd fwyaf rhesymol, gan leihau'r risg o graciau blinder, a thrwy hynny gynyddu bywyd y gwasanaeth a lleihau'r ôl troed carbon. Er enghraifft, mae'r offer glanio a wneir gan dechnoleg 3D ar yr ymladdwr F16 Americanaidd nid yn unig yn bodloni'r safon defnydd ond mae ganddo hefyd oes gyfartalog o 2.5 gwaith yn fwy na'r gwreiddiol.
Awgrymiadau ar gyfer cyfeiriadau yn y dyfodol
Er mwyn gwella ymhellach allu gweithgynhyrchu ychwanegion i gyflawni niwtraliaeth carbon yn y diwydiant hedfan, cynigir y cyfarwyddiadau datblygu canlynol.
1. Optimization microstructure materol. Sefydlir cronfa ddata broffesiynol trwy'r genom deunydd i wireddu optimeiddio deallus o ddewis deunydd. Trwy sefydlu'r berthynas gynhenid rhwng cyfansoddiad, proses, microstrwythur, a pherfformiad, mae'r microstrwythur sy'n bodloni'r gofynion niwtraliaeth carbon wedi'i ddylunio yn unol â phriodweddau'r deunydd.
2. Optimeiddio topoleg strwythurol ac amlddisgyblaethol. Cyflwyno dyluniad cyfaint aml-ffiseg sy'n cael ei yrru, integreiddio nodweddion aml-raddfa a deunyddiau aml-fath yn ddigidol, cynnal priodweddau mecanyddol angenrheidiol, a chyflawni ymasiad swyddogaeth strwythurol i leihau'r defnydd o ddeunyddiau a lleihau pwysau'r cydrannau.
3. Y cyfuniad o ddeallusrwydd artiffisial a thechnoleg gefeilliaid data. Integreiddio offer neu dechnolegau uwch megis monitro prosesau, canfyddiad gwybodaeth, dysgu peiriannau, deallusrwydd artiffisial, cronfeydd data, ac ati Integreiddio'r Rhyngrwyd diwydiannol i gefeilliad digidol gweithgynhyrchu ychwanegyn, fel y gellir rhannu a dadansoddi data a modelau trwy lwyfannau cwmwl, a'r gellir gwella ecosystem ddigidol ychwanegyn. Gall gweithgynhyrchu ychwanegion chwarae rhan allweddol wrth leihau carbon ym mhob cyswllt o weithgynhyrchu rhannau awyrennau.