Qual è il ruolo della stampa 3D in metallo nell'estensione della durata della vita delle attrezzature?

1, Innovazione strutturale: andare oltre i limiti del design tradizionale
I metodi di elaborazione limitano la progettazione delle parti di attrezzature tradizionali e spesso devono scegliere tra creare strutture complesse e renderle più facili da realizzare. La funzione "Livello per strato" di Metal 3D Stacking consente ai progettisti di aggirare i limiti della produzione tradizionale sottrattiva e creare nuovi design leggeri, seguire la forma del sistema di raffreddamento e dura più a lungo.
Ottimizzazione della topologia: impiego "distribuzione precisa" dei materiali per combattere la stanchezza
Nell'aerospaziale, le lame del motore si rompono spesso perché sono troppo stanche. Platinum Lite impiega la tecnologia di stampa 3D in metallo per creare le lame come strutture reticolari interne. Ciò riduce la quantità di materiale utilizzato del 30% mantenendo la forza. Questo design "vuoto" rende la distribuzione dello stress più uniforme e più che raddoppia la vita a fatica. Allo stesso modo, una certa attività automobilistica ha cambiato il sedile della valvola del motore in una topologia - Struttura ottimizzata. Durante il test di durata di 100.000 chilometri, non c'erano fessure, sebbene le parti forgiate standard presentassero molta usura a 80.000 chilometri.
Forma - raffreddamento dipendente: impiegando "controllo preciso della temperatura" per scoraggiare la fatica termica
La fatica termica è una delle ragioni principali per cui Die - stampi di casting non durano il più a lungo possibile. La maggior parte dei canali di raffreddamento negli stampi tradizionali sono dritti, il che rende difficile coprire le aree molto calde. La tecnologia Platinum impiega la stampa 3D per realizzare canali di raffreddamento a forma di spirale - all'interno della lega di alluminio Die - stampi di casting. Ciò consente al liquido di raffreddamento di toccare direttamente la superficie della cavità dello stampo. I dati di test mostrano che l'ampiezza della fluttuazione della temperatura dello stampo ottimizzato è scesa da 80 a 20 gradi, il periodo tra le fessure di fatica termica è aumentato di tre volte e la durata di servizio è passata da 20.000 volte a oltre 50.000 volte. In Real - World Manufacturing, la dieta stampata 3D di Broadcom Precision - gli inserti da stampo di casting sono durati oltre 50.000 cicli, con una durezza dell'impatto di 22J e un tasso di snervamento del 100%.
Design leggero: taglio del carico meccanico mediante "riduzione del peso e miglioramento dell'efficienza"
Nel mondo dei robot industriali, il peso delle parti articolari ha un effetto diretto sul carico del motore e su quanto funziona il cambio. Bolite ha realizzato un'articolazione robotica stampicata 3D 3D - per un business specifico che riduce il peso del 40% e lo rende il 15% più rigido utilizzando una struttura a nido d'ape interno. I dati del mondo reali - mostrano che il tasso di usura delle articolazioni ottimizzata è diminuito del 60% e il ciclo di manutenzione è aumentato da 3 a 9 mesi.
2, aggiornamento del materiale: modificare "adattamento universale" in "personalizzazione delle prestazioni"
La stampa 3D in metallo non solo altera il modo in cui le cose sono progettate, ma apre anche nuovi modi per far durare le cose più a lungo usando nuovi materiali . 3 d La tecnologia di stampa ha permesso di "su - richiedere la richiesta di" le proprietà dei materiali, da alte - allee d'ingresso a materiali compositi a materiali graduali a nano alterazioni.
Leghe con molta entropia: miglioramento della resistenza alla corrosione attraverso "Multi - Element Synergy"
Il motivo principale per cui le attrezzature nell'ingegneria oceanica non durano a lungo è perché arruggini. L'Accademia cinese delle scienze ha reso la lega ad alta entropia feconica utilizzando la tecnologia di stampa 3D, il che assicura che la composizione sia uniformemente diffusa. In una soluzione di NaCl al 3,5%, corrido solo a una velocità di 1/5 di quella tipica in acciaio inossidabile a 316 litri. Dopo cinque anni di utilizzo, la profondità di corrosione superficiale di questo materiale sulla sede del cuscinetto era inferiore a 0,1 mm, mentre i materiali tipici avevano già dimostrato la corrosione penetrante. Ciò è stato fatto da una compagnia eolica offshore.
Materiali a gradiente: impiego "zonizzazione funzionale" per gestire situazioni di lavoro difficili
Turbine discs in aircraft engines need to be able to handle both high temperatures (>600 °C) and high pressures (>300MPA) allo stesso tempo. I materiali singoli tradizionali non sono abbastanza buoni per questo. La tecnologia Platinum impiega la stampa 3D per mettere un rivestimento Nicraly all'esterno del disco della turbina. L'interno è fatto di TI6al4v, che crea una struttura a gradiente che è "dura all'esterno e dura all'interno". I test hanno dimostrato che il disco di turbina ottimizzato non si è staccato per tutto il test del ciclo ad alta temperatura -}. Il rivestimento tradizionale, d'altra parte, ha fallito dopo 500 ore.
Nano Modifica: "Micro Rafforzamento" per rendere più alto il limite di fatica
La frattura della fatica dei ponteggi ossei in lega di titanio è un pericolo clinico nel regno delle tecnologie mediche. Il team della Northwestern Polytechnical University ha utilizzato la tecnologia di stampa 3D per aggiungere particelle di micro tic allo 0,5% alla matrice TI6AL4V. Ciò ha aumentato il limite di fatica dell'impalcatura da 450 MPA a 620 MPA. I dati del follow - up hanno mostrato che gli stent di giunti alla moda fabbricati di questo materiale non si sono ridotti dopo 8 anni di utilizzo. Al contrario, il tasso di frattura per gli stent di materiale standard dopo 5 anni era del 12%.
3, da "Riparazione e rigenerazione" a "Gestione del ciclo di vita completa", Ottimizzazione del processo
La stampa 3D in metallo non è utile solo per creare nuove parti, ma è anche molto importante per il mantenimento, la rigenerazione e il potenziamento delle attrezzature. Le aziende possono gestire la durata della vita delle loro attrezzature dinamicamente attraverso il metodo di loop - chiuso di "ottimizzazione del rilevamento della stampa".
Rigenerazione: cambiare la forma delle parti di scarto
Zhongke Quantum Laser utilizza la stampa 3D per rifare piastre di rame di cristalliser. Riparano lo strato consumato sulla superficie delle vecchie piastre di rame mediante rivestimento laser. I dati di prova suggeriscono che la piastra di rame riparata dura da 1 a 7 volte più a lungo, il che può far risparmiare alle compagnie d'acciaio più del 50% delle loro perdite di standby e ridurre il costo della creazione di acciaio del 3%. Questa procedura è anche migliore per l'ambiente perché non inquina l'aria con metalli pesanti come la normale elettroplazione. Si adatta alla tendenza della produzione verde.
Riparazione e monitoraggio intelligenti su Internet
Una certa azienda aeronautica utilizza la tecnologia di stampa 3D e l'Internet of Things per mettere i sensori di temperatura e sollecitazione sulle lame del motore. Se i dati di monitoraggio non sono normali, il sistema crea un piano di riparazione da solo e utilizza apparecchiature di stampa 3D mobili per riparare le lame nell'hangar. Questo metodo rende le ali del motore più lunghe del 30% e riduce le spese di manutenzione del 40% ogni anno.
Ottimizzare il costo dell'intero ciclo di vita
Un cambio di energia eolica, ad esempio, dura 15 anni e costa 2 milioni di yuan per fare in modo tradizionale. Utilizzando la tecnologia di stampa 3D, la durata della vita è stata aumentata a 25 anni e la LCC è stata ridotta a 1,6 milioni di yuan mediante ottimizzazione della topologia, miglioramenti dei materiali e monitoraggio intelligente. L'ottimizzazione del design aggiunge il 30%al miglioramento della durata della vita, l'aggiornamento del materiale aggiunge il 40%e il monitoraggio intelligente aggiunge il 30%.