उपकरण के जीवनकाल को बढ़ाने में धातु 3 डी प्रिंटिंग की क्या भूमिका है?

1, संरचनात्मक नवाचार: पारंपरिक डिजाइन की सीमा से परे जा रहा है
प्रसंस्करण विधियां पारंपरिक उपकरण भागों के डिजाइन को सीमित करती हैं, और उन्हें अक्सर जटिल संरचनाएं बनाने और उन्हें बनाने में आसान बनाने के बीच चयन करना पड़ता है। मेटल 3 डी प्रिंटिंग की "लेयर बाय लेयर स्टैकिंग" फीचर डिजाइनरों को पारंपरिक घटाव विनिर्माण की सीमाओं के आसपास प्राप्त करने और नए डिजाइन बनाने की सुविधा देता है जो हल्के होते हैं, शीतलन प्रणाली के आकार का पालन करते हैं, और लंबे समय तक रहते हैं।
टोपोलॉजी अनुकूलन: थकान से लड़ने के लिए सामग्री के "सटीक वितरण" को नियोजित करना
एयरोस्पेस में, इंजन ब्लेड अक्सर टूट जाते हैं क्योंकि वे बहुत थक जाते हैं। प्लैटिनम लाइट ब्लेड को आंतरिक जाली संरचनाओं के रूप में बनाने के लिए धातु 3 डी प्रिंटिंग तकनीक को नियुक्त करता है। यह ताकत रखते हुए 30% तक उपयोग की जाने वाली सामग्री की मात्रा में कटौती करता है। यह "खोखला आउट" डिज़ाइन तनाव वितरण को और भी अधिक बनाता है और थकान जीवन को दोगुना करता है। उसी तरह, एक निश्चित कार व्यवसाय ने इंजन वाल्व स्प्रिंग सीट को एक टोपोलॉजी - अनुकूलित संरचना में बदल दिया। 100,000 किलोमीटर के स्थायित्व परीक्षण के दौरान, कोई दरारें नहीं थीं, हालांकि मानक जाली भागों ने 80,000 किलोमीटर पर बहुत सारे पहनने का प्रदर्शन किया।
आकार - निर्भर शीतलन: थर्मल थकान को बंद करने के लिए "सटीक तापमान नियंत्रण" को नियोजित करना
थर्मल थकान एक प्रमुख कारण है कि क्यों मरना - कास्टिंग मोल्ड जब तक वे नहीं कर सकते थे। पारंपरिक मोल्ड्स में अधिकांश कूलिंग चैनल सीधे हैं, जिससे उन क्षेत्रों को कवर करना मुश्किल हो जाता है जो बहुत गर्म होते हैं। प्लैटिनम तकनीक सर्पिल - आकार के कूलिंग चैनलों को एल्यूमीनियम मिश्र धातु मरने के अंदर - कास्टिंग मोल्ड बनाने के लिए 3 डी प्रिंटिंग को नियोजित करती है। यह शीतलन तरल को सीधे मोल्ड गुहा की सतह को छूने देता है। परीक्षण डेटा से पता चलता है कि अनुकूलित मोल्ड के तापमान में उतार -चढ़ाव आयाम 80 डिग्री से 20 डिग्री तक नीचे चला गया है, थर्मल थकान दरारों के बीच की अवधि तीन बार बढ़ गई है, और सेवा जीवन 20,000 गुना से बढ़कर 50,000 से अधिक हो गया है। वास्तविक - वर्ल्ड मैन्युफैक्चरिंग में, ब्रॉडकॉम प्रिसिजन की 3 डी प्रिंटेड डाई - कास्टिंग मोल्ड इंसर्ट 50,000 से अधिक चक्रों तक चली है, जिसमें 22J की प्रभाव हार्डनेस और 100%की उपज दर है।
लाइटवेट डिज़ाइन: "वजन में कमी और दक्षता सुधार" द्वारा यांत्रिक लोड पर कटौती करना
औद्योगिक रोबोटों की दुनिया में, संयुक्त भागों के वजन का मोटर लोड पर सीधा प्रभाव पड़ता है और गियरबॉक्स कितनी अच्छी तरह से काम करता है। Bolite ने एक विशिष्ट 3D - एक विशिष्ट व्यवसाय के लिए मुद्रित रोबोटिक आर्म संयुक्त बनाया जो वजन को 40% तक काटता है और एक आंतरिक हनीकॉम्ब संरचना का उपयोग करके इसे 15% स्टिफ़र बनाता है। रियल - विश्व डेटा से पता चलता है कि अनुकूलित संयुक्त पहनने की दर 60% से कम हो गई है और रखरखाव चक्र 3 महीने से 9 महीने तक बढ़ गया है।
2, सामग्री उन्नयन: "प्रदर्शन अनुकूलन" के लिए "सार्वभौमिक अनुकूलन" बदलें
धातु 3 डी प्रिंटिंग न केवल चीजों को कैसे डिज़ाइन किया जाता है, बल्कि यह भी बदल जाता है, बल्कि यह नई सामग्रियों का उपयोग करके चीजों को लंबे समय तक बनाने के लिए नए तरीके खोलता है . 3 डी प्रिंटिंग तकनीक ने "- की मांग को" उच्च {{3} से उच्च - एन्ट्रापी मिश्र धातुओं के लिए समग्र सामग्री के लिए सामग्री के गुणों को अनुकूलित किया है।
बहुत सारे एन्ट्रापी के साथ मिश्र: "मल्टी - तत्व तालमेल" के माध्यम से जंग के प्रतिरोध में सुधार
महासागर इंजीनियरिंग में उपकरण लंबे समय तक नहीं रहता है, क्योंकि यह जंग लगाता है। चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज ने 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके फेकोनिक्रल हाई एन्ट्रॉपी मिश्र धातु बनाई, जो यह सुनिश्चित करता है कि रचना समान रूप से फैली हुई है। 3.5% NaCl समाधान में, यह केवल 1/5 की दर से विशिष्ट 316L स्टेनलेस स्टील की दर से होता है। पांच साल के उपयोग के बाद, असर वाली सीट पर इस सामग्री की सतह संक्षारण गहराई 0.1 मिमी से कम थी, जबकि विशिष्ट सामग्रियों ने पहले से ही घुसना जंग का प्रदर्शन किया था। यह एक अपतटीय विंड पावर कंपनी द्वारा किया गया था।
ढाल सामग्री: कठिन काम करने वाली स्थितियों को संभालने के लिए "कार्यात्मक ज़ोनिंग" को नियोजित करना
Turbine discs in aircraft engines need to be able to handle both high temperatures (>600 °C) and high pressures (>एक ही समय में 300mpa)। पारंपरिक एकल सामग्री इसके लिए पर्याप्त नहीं हैं। प्लेटिनम तकनीक टरबाइन डिस्क के बाहर एक निकैली कोटिंग डालने के लिए 3 डी प्रिंटिंग को नियुक्त करती है। आंतरिक Ti6Al4V से बना है, जो एक ढाल संरचना बनाता है जो "बाहर की तरफ कठोर और अंदर की तरफ सख्त है।" परीक्षणों से पता चला है कि अनुकूलित टरबाइन डिस्क ने 1000 - घंटे के उच्च-तापमान चक्र परीक्षण के दौरान छील नहीं लिया। दूसरी ओर, पारंपरिक कोटिंग, 500 घंटे के बाद विफल रही।
नैनो संशोधन: थकान की सीमा को अधिक बनाने के लिए "माइक्रो स्ट्रॉन्गिंग"
टाइटेनियम मिश्र धातु हड्डी मचानों का थकान फ्रैक्चर चिकित्सा प्रौद्योगिकियों के दायरे में एक नैदानिक ​​खतरा है। नॉर्थवेस्टर्न पॉलिटेक्निकल यूनिवर्सिटी टीम ने TI6AL4V मैट्रिक्स में 0.5% माइक्रो टिक कणों को जोड़ने के लिए 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग किया। इसने मचान की थकान की सीमा को 450mpa से 620mpa तक बढ़ा दिया। फॉलो - अप से डेटा से पता चला कि इस सामग्री का निर्मित हिप संयुक्त स्टेंट 8 साल के उपयोग के बाद नहीं टूटे। इसके विपरीत, 5 साल के बाद मानक सामग्री स्टेंट के लिए फ्रैक्चर दर 12%थी।
3, "मरम्मत और रीमेन्यूचिंग" से "पूर्ण जीवनचक्र प्रबंधन," प्रक्रिया अनुकूलन तक
मेटल 3 डी प्रिंटिंग न केवल नए भागों को बनाने के लिए उपयोगी है, बल्कि उपकरणों को बनाए रखने, फिर से तैयार करने और अपग्रेड करने के लिए भी बहुत महत्वपूर्ण है। कंपनियां अपने उपकरणों के जीवनकाल को गतिशील रूप से बंद - "प्रिंटिंग डिटेक्शन ऑप्टिमाइज़ेशन" के लूप विधि के माध्यम से प्रबंधित कर सकती हैं।
Remanufacturing: स्क्रैप भागों के आकार को बदलना
Zhongke क्वांटम लेजर क्रिस्टलीय कॉपर प्लेटों को रीमेक करने के लिए 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग करता है। वे लेजर क्लैडिंग द्वारा पुरानी तांबे की प्लेटों की सतह पर पहने हुए परत को ठीक करते हैं। टेस्ट डेटा बताता है कि मरम्मत की गई कॉपर प्लेट 1 से 7 गुना अधिक समय तक रहती है, जो स्टील कंपनियों को उनके स्टैंडबाय लॉस के 50% से अधिक से अधिक बचा सकती है और स्टील बनाने की लागत को 3% तक कम कर सकती है। यह प्रक्रिया पर्यावरण के लिए भी बेहतर है क्योंकि यह नियमित इलेक्ट्रोप्लेटिंग जैसी भारी धातुओं के साथ हवा को प्रदूषित नहीं करता है। यह हरे रंग के विनिर्माण की प्रवृत्ति के साथ फिट बैठता है।
इंटरनेट पर स्मार्ट मरम्मत और निगरानी
एक निश्चित विमानन कंपनी इंजन ब्लेड पर तापमान और तनाव सेंसर लगाने के लिए 3 डी प्रिंटिंग तकनीक और इंटरनेट ऑफ थिंग्स का उपयोग करती है। यदि निगरानी डेटा सामान्य नहीं है, तो सिस्टम अपने आप मरम्मत योजना बनाता है और हैंगर में ब्लेड को ठीक करने के लिए मोबाइल 3 डी प्रिंटिंग उपकरण का उपयोग करता है। यह विधि इंजन के पंखों को 30% लंबे समय तक बनाती है और प्रत्येक वर्ष 40% रखरखाव व्यय में कटौती करती है।
पूरे जीवन चक्र की लागत का अनुकूलन
उदाहरण के लिए, एक विंड पावर गियरबॉक्स, 15 साल तक रहता है और पारंपरिक तरीके से बनाने के लिए 2 मिलियन युआन का खर्च आता है। 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके, जीवनकाल को 25 साल तक बढ़ा दिया गया है, और एलसीसी को टोपोलॉजी अनुकूलन, सामग्री सुधार और स्मार्ट निगरानी द्वारा 1.6 मिलियन युआन तक कम कर दिया गया है। डिजाइन अनुकूलन जीवनकाल में 30%जोड़ता है, सामग्री उन्नयन 40%जोड़ता है, और बुद्धिमान निगरानी 30%जोड़ता है।