A yw'n addas i ddefnyddio aloion wedi'u seilio ar nicel ar gyfer argraffu 3D mewn gweithgynhyrchu diwydiannol?

Mae priodweddau materol aloion nicel - yn cynnwys eu "mantais naturiol" o allu gweithio'n dda ar dymheredd uchel.
Gall aloion yn seiliedig ar nicel - (y ​​fath Inconel 625, Inconel 718, Hastelloy X, ac eraill) aros yn gryf a gwrthsefyll ocsidiad a chyrydiad ar dymheredd rhwng 650 a 1000 gradd Celsius. Dangosir prif fuddion eu craidd yn:
Sefydlogrwydd ar dymheredd uchel: Pan fydd cromiwm (CR), molybdenwm (MO), niobium (Nb), a metelau eraill yn cael eu hychwanegu at aloion nicel -, maent yn creu ffilm ocsid drwchus a all amddiffyn rhag ocsidiad a chorydiad ar dymheredd uchel. Er enghraifft, mae gan Inconel 718 gryfder tynnol o 1100 MPa ar 650 gradd, sy'n llawer uwch na chryfder aloion alwminiwm a thitaniwm nodweddiadol.
Gwrthiant ymgripiad a pherfformiad blinder: Gall nicel - aloion wedi'u seilio aros yn sefydlog o dan hir - term uchel - llwytho tymheredd oherwydd mecanwaith cryfhau dyodiad y 'cam (ni3 (al, ti)) a' 'ni3nb). Mae bywyd blinder y disg tyrbin yn yr injan awyren fwy nag 20% ​​yn hirach ar ôl cael ei wneud gydag argraffu inconel 718 3 d na gyda rhannau ffug nodweddiadol.
Sefydlogrwydd Cemegol: Mae aloion nicel - yn gwrthsefyll sylweddau cyrydol fel dŵr y môr a nwyon asidig. Fe'u defnyddir llawer mewn peirianneg forwrol ac offer cemegol.
Mae aloion Nickel - yn wych ar gyfer argraffu 3D rhannau tymheredd - oherwydd y rhinweddau hyn. Mae hyn yn arbennig o wir am wneud strwythurau cymhleth sy'n anodd eu gwneud â dulliau traddodiadol, sy'n dangos pa mor ddefnyddiol ydyn nhw hyd yn oed yn fwy.
Prosesu Addasrwydd: "Cyseiniant Technegol" rhwng Argraffu 3D a Nickel - Aloion wedi'u seilio
Mae angen technolegau allweddol gan gynnwys llifadwyedd deunydd, rheoli straen thermol, ac optimeiddio microstrwythur ar gyfer aloion nicel argraffu 3D -. Mae'r weithdrefn brif ffrwd bresennol wedi cyrraedd lefel aeddfedrwydd yn ei chymwysiadau:
Toddi Gwely Powdwr Laser (l - pbf):
Mantais y broses: Gall llawer o egni mewn ychydig o laser gofod doddi powdr aloi wedi'i seilio ar nicel - yn llwyr, gan wneud rhannau â dwysedd o fwy na 99.5%. Er enghraifft, mae uwch -dechnoleg Hunan Huashu yn gwneud cydrannau strwythurol awyrofod trwy ddefnyddio l - pbf printiedig nicel - wedi'i seilio ar uchel - adenydd grid diliau aloi tymheredd sy'n 750 × 195 × 1035 mm mewn maint a 100 × maint a 100 × maint.
Rheoli Microstrwythur: Gallwch gael y Cyfeiriadedd Grawn Gorau a Dosbarthiad Cyfnod Dyodiad trwy newid pŵer laser a chyflymder sganio, ymhlith pethau eraill. Gan ddefnyddio l - pbf, mae technoleg ychwanegyn maite avic wedi argraffu rhannau ar gyfer drôn quadcopter IN718. Ar ôl triniaeth wres, mae maint y cyfnod '' yr un peth ar hyd a lled, a'r cryfder tynnol yw 1300 MPa.
3DP: Glud chwistrellu
Cydbwysedd rhwng cost ac effeithlonrwydd: Mae'r dull 3DP yn defnyddio rhwymwr i fondio powdrau metel yn ddetholus. Ar ôl hynny, mae'r powdrau'n cael eu dirywio a'u sintro i gael y cynnyrch terfynol. Mae hyn yn ei gwneud yn dda ar gyfer cynhyrchu graddfa fawr -. Gan ddefnyddio technoleg 3DP, mae Exone yn argraffu rhannau diwydiannol wedi'u gwneud o aloion nicel -. Mae hyn yn arbed 40% o'i gymharu â L - PBF ac yn gwneud garwedd yr arwyneb (RA yn llai na neu'n hafal i 6.3 μ m) yn diwallu anghenion rhannau gweithredol.
Cyfradd y defnydd o ddeunyddiau: Mae'r dechneg 3DP yn adfer mwy na 95% o'r powdr, sy'n torri i lawr ar wastraff materol lawer. Mae Sefydliad Ymchwil Technoleg Awyrofod Shanghai, er enghraifft, yn cyflogi impelwyr injan awyrennau aloi cromiwm cobalt printiedig 3DP, sy'n torri costau materol 30% o'i gymharu â castio traddodiadol. Mae achos defnydd cyffredin yn mynd o "labordy" i "raddfa."
Defnyddiwyd argraffu aloi 3D Nickel - ar raddfa sylweddol mewn llawer o ddiwydiannau diwydiannol diwedd - diwedd. Dangosir ei werth mewn perfformiad gwell, amseroedd beicio byrrach, a mwy o ryddid dylunio.
Aerospace: Rhannau ar gyfer Tyrbinau: Nickel - Defnyddir llafnau tyrbin aloi wedi'u seilio ar L - pbf gan Guangzhou Sailong Ychwanegion Gweithgynhyrchu. Trwy wella dyluniad y sianeli oeri ar y tu mewn, mae'r effeithlonrwydd oeri yn cynyddu 15% ac mae bywyd y llafnau'n cynyddu 30%.
Rhan o'r strwythur pen poeth: Mae NASA yn cyflogi siambr hylosgi wedi'i gwneud o grcop - 84 aloi nicel copr wedi'i argraffu gan L-PBF. Gall yr aloi hwn drin tymereddau uchel, sy'n helpu'r siambr byrdwn i weithio'n gyson ar 1200 gradd.
Offer Ynni:
Gwnaethpwyd yr Ystafell Gyrru Thermol Niwclear NASA HR - 1 gan dechnoleg ychwanegyn Maite Avic gan ddefnyddio'r broses LP - DED (dyddodiad ynni wedi'i chyfeirio â laser). Mae ganddo ddyluniad pontio graddiant o aloi wedi'i seilio ar nicel ac aloi zirconium a all drin lefelau uchel iawn o ymbelydredd.
Tyrbin Nwy: Mae Siemens Energy yn cyfuno 20 rhan nodweddiadol i un gan ddefnyddio nicel printiedig 3D - nozzles llosgwr aloi wedi'u seilio ar. Mae hyn yn torri amser ymgynnull 80% ac allyriadau NOx 20%.
Peirianneg Eigioneg:
Falf ar gyfer y Môr Dwfn: Defnyddir dur gwrthstaen 316L a nicel - aloi wedi'i seilio i wneud i'r falf bara'n hirach mewn dŵr môr pwysau uchel -. Mae'r dechneg argraffu 3D gyfansawdd yn ei gwneud yn ddiwethaf 15 mlynedd yn lle 5.
Dadansoddiad Economaidd: O "Cost Uchel" i "Optimeiddio Cylch Bywyd Cyfan"
Mae powdr aloi wedi'i seilio ar Nickel - braidd yn ddrud (tua 500–2000/kg), ac eto mae argraffu 3D yn gwneud camau economaidd mawr yn y ffyrdd a ganlyn:
Arbedion cost trwy optimeiddio dylunio: Gall defnyddio strwythur optimeiddio topoleg gwtogi ar ddefnydd deunydd 30% i 50%. Er enghraifft, gwnaeth Platinwm fraced allan o aloi nicel - ar gyfer math penodol o drôn sy'n 45% yn ysgafnach ac 20% yn fwy styfnig diolch i strwythur dellt biomimetig.
Gwnewch y cylch R&D yn fyrrach: Fel rheol mae'n cymryd 12 i 18 mis i wneud llafn tyrbin newydd, ond gall argraffu 3D a thechnolegau gefell digidol dorri'r amser hwnnw i lawr i 3 i 6 mis. Gwnaeth Xi'an Bolite ditaniwm - disg tyrbin aloi alwminiwm ar gyfer cwmni injan hedfan a gymerodd ddim ond 45 diwrnod i'w gael o ddylunio i brofi.
Gostyngwch gost cadw rhannau sbâr wrth law: mae argraffu 3D yn gwneud "ar - galw gweithgynhyrchu" yn bosibl ac yn torri i lawr ar stocrestr rhannau sbâr. Mae Boeing wedi dechrau defnyddio nicel printiedig 3D - nozzles tanwydd aloi, a dorrodd gostau rhestr eiddo 60% ac amseroedd dosbarthu o 12 wythnos i 1 wythnos.