مع تطوير الوزن الخفيف والحماية القوية والضرر الكبير والمعلوماتية وذكاء الأسلحة والمعدات ، أصبح هيكل ووظيفة أجزائها ومكوناتها تدريجياً أكثر تعقيدًا وتنوعًا في الهيكل والوظيفة. من الصعب أن تفي عمليات الصب والتطريق واللحام التقليدية بمتطلبات التصنيع والإصلاح. أدى التطور السريع لتكنولوجيا تصنيع المواد المضافة إلى المعادن في السنوات الأخيرة إلى توفير طرق جديدة لتصنيع وإصلاح المكونات المعقدة للأسلحة والمعدات. بالمقارنة مع عمليات التصنيع التقليدية ، لا تتطلب تكنولوجيا تصنيع المواد المضافة المعدنية قوالب ، ويمكن أن تقلل من عمليات التصنيع ، وتقصير دورات التصنيع ، ويمكن أن تحقق تصميمًا وتصنيعًا خفيفًا ومتكاملًا هيكليًا للمكونات المعقدة.
ما هي تقنية تصنيع المواد المضافة للمعادن
تقنية تصنيع المواد المضافة المعدنية هي تقنية تصنيع متقدمة تستخدم أسلاكًا معدنية أو قضبانًا أو مساحيق كمواد خام ، ويتم تكديسها طبقة تلو طبقة وفقًا للطريق المحدد مسبقًا بعد أن يتم تحديد النموذج عن طريق التلبيد ، والصهر ، والرش ، وما إلى ذلك ، لتحقيق التشكيل العام للمكونات. في الوقت الحاضر ، تشتمل تقنيات تصنيع المواد المضافة المعدنية المستخدمة بشكل أساسي في تطوير الأسلحة والمعدات في الداخل والخارج على الليزر ، والقوس ، وشعاع الإلكترون ، والرش البارد ، وتقنية تصنيع المواد المضافة للاحتكاك ، وما إلى ذلك.
1. تكنولوجيا التصنيع المضافة بالليزر
تستخدم تقنية تصنيع إضافات الليزر ليزرًا عالي الطاقة كمصدر للحرارة ، ويذوب المسحوق أو الأسلاك تحت حماية الغاز الخامل ، ويجمعها طبقة تلو الأخرى لتحقيق التشكيل المباشر للأجزاء. تشمل تكنولوجيا تصنيع إضافات الليزر تصنيع إضافات مسحوق الليزر وتصنيع إضافات الصمامات الليزرية. من بينها ، تنقسم تكنولوجيا التصنيع المضافة إلى مسحوق الليزر إلى التصنيع الإضافي للذوبان الانتقائي بالليزر وتصنيع إضافات تغذية المسحوق المحوري بالليزر. بالمقارنة مع تقنيات التصنيع المضافة الأخرى ، فإن تكنولوجيا تصنيع المواد المضافة بالليزر ، وخاصة تقنية تصنيع المواد المضافة للذوبان الانتقائي بالليزر ، تتميز بدقة تشكيل عالية ومناسبة للتصنيع الكلي للأجزاء الهيكلية المعقدة والرائعة للأسلحة والمعدات. ومع ذلك ، فإن تقنية تصنيع إضافات الذوبان الانتقائي بالليزر محدودة بحجم غرفة الغاز الخامل وتكلفة المعدات والمسحوق وهي غير مناسبة للتصنيع السريع والاقتصادي للمكونات المعقدة واسعة النطاق. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا للتوصيل الحراري القوي للمواد مثل سبائك الألومنيوم والانعكاسية العالية لليزر ، فإن العيوب مثل التشققات والمسام تكون عرضة للوقوع أثناء عملية تصنيع مضافات الذوبان الانتقائي بالليزر. بالمقارنة مع تكنولوجيا تصنيع المواد المضافة إلى مسحوق الليزر ، فإن تقنية التصنيع المضافة بالليزر ذات معدل الترسيب السريع ، ومعدل استخدام المواد العالي ، والتكلفة المنخفضة ، والكثافة العالية للمكونات المضافة ، وسهولة تخزين الأسلاك ، ولكنها ليست مناسبة للهيكل الدقيق. يصعب تحضير المواد المعدنية للأجزاء والأسلاك.
2. تكنولوجيا التصنيع المضافة شعاع الإلكترون
تستخدم تقنية تصنيع المواد المضافة لشعاع الإلكترون شعاعًا إلكترونيًا عالي الكثافة للطاقة كمصدر للحرارة ، ويذوب مواد التعبئة مثل الأسلاك المعدنية أو المساحيق في بيئة فراغ ، ويرسبها وفقًا لمسار مخطط مسبقًا لتصنيع الأجزاء المعدنية أو الفراغات. بالمقارنة مع تكنولوجيا التصنيع المضافة بالليزر ، فإن تكنولوجيا تصنيع المواد المضافة لشعاع الإلكترون لديها معدل ترسيب سريع ويمكن أن تنتج معادن مقاومة للصهر. نظرًا لأنه يتم إجراؤه في بيئة فراغ ، فإنه لا يمكنه فقط تجنب تلوث المواد بالأكسجين والهيدروجين والنيتروجين ، ولكن له أيضًا تأثير انصهار الفراغ على المعادن. لذلك ، يمكن لتكنولوجيا تصنيع المواد المضافة لشعاع الإلكترون أن تلبي احتياجات تصنيع المواد المضافة للمعادن التي تكون نشطة للغاية في درجات حرارة عالية مثل سبائك التيتانيوم. . بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لشعاع الإلكترون مسح سطح المعدن المترسب بسرعة لتسخينه قبل الترسيب المعدني اللاحق ، مما يقلل من الإجهاد المتبقي والتشوه أثناء التصنيع الإضافي. بالمقارنة مع تكنولوجيا تصنيع مسحوق الانصهار الانتقائي لشعاع الإلكترون ، فإن تقنية تصنيع المواد المضافة لشعاع الإلكترون تتميز بكفاءة ترسيب سريعة ، وكثافة عالية للمكونات ، وتكلفة منخفضة للمواد ، ومعدل استخدام مرتفع ، وهي مناسبة للتصنيع السريع للمكونات الكبيرة. ومع ذلك ، نظرًا لأن بقعة شعاع الإلكترون صغيرة وتتركز الطاقة ، في عملية تصنيع إضافات شعاع الإلكترون ، عندما تنحرف مادة السلك عن منطقة بقعة شعاع الإلكترون بسبب التشوه الحراري أو ضعف توحيد القطر ، فمن السهل أن تسبب توقف عملية التصنيع المضافة.
3 تكنولوجيا التصنيع المضافة لصمامات القوس
تستخدم تقنية التصنيع المضافة لصهر القوس (المشار إليها فيما يلي باسم "تقنية تصنيع إضافات القوس") سلكًا معدنيًا كحشو ، ويصهر السلك من خلال قوس ، ويتراكم طبقة تلو طبقة وفقًا لمسار محدد لتحقيق التكوين الكلي للمكونات المعدنية. على غرار اللحام بالقوس الكهربائي ، يمكن تقسيم تقنية تصنيع إضافات القوس إلى قطب ذوبان وتقنية تصنيع مضافة قوس القطب غير القابل للذوبان وفقًا لنوع القطب الكهربائي. من بينها ، تشتمل تكنولوجيا التصنيع المضافة لقوس الإلكترود غير القابل للذوبان على نوعين من قوس الأرجون التنغستن وقوس البلازما. مقارنةً بتقنيات تصنيع الإضافات القائمة على مسحوق شعاع الإلكترون والليزر ، فإن تقنية تصنيع إضافات القوس ليس من السهل إنتاج عيوب مثل غير مستخدمة ، وتتميز بكفاءة تصنيع عالية ، واستخدام عالي للمواد ، وتكاليف منخفضة للأسلاك والمعدات ، وهي مناسبة لكبير و أسلحة ومعدات معقدة. التصنيع السريع المتكامل للمكونات. ومع ذلك ، مقارنةً بتصنيع المواد المضافة القائمة على مسحوق شعاع الإلكترون أو الليزر ، فإن تقنية تصنيع إضافات القوس لديها دقة تصنيع أقل ، وتتطلب معالجة ميكانيكية لاحقة ، ومن الصعب تحقيق تصنيع الأجزاء الهيكلية المعقدة والدقيقة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تقنية تصنيع إضافات القوس ليست مناسبة للمواد المعدنية ذات قدرة تشوه البلاستيك الضعيفة ويصعب تحضيرها في الأسلاك.
تطبيقات تصنيع المضافات المعدنية
بعد عقود من التطور السريع ، تم تطبيق تكنولوجيا تصنيع المواد المضافة المعدنية على تطوير وإنتاج وإصلاح الأسلحة والمعدات المحلية والأجنبية ، مما يقلل بشكل كبير من دورة تطوير وإصلاح الأجزاء المعقدة ، ويقلل من تكاليف التصنيع والصيانة ، ويزيد من الهيكلية. التصميم والكفاءة. تعمل حرية التصنيع على تحسين القدرة القتالية التقنية الشاملة للأسلحة والمعدات. في الوقت الحاضر ، تشمل أنواع المواد المستخدمة في تصنيع وإصلاح أجزاء معدات الأسلحة بواسطة تكنولوجيا تصنيع المواد المضافة المعدنية الفولاذ الخاص ، وسبائك التيتانيوم ، وسبائك الألومنيوم ، والسبائك الفائقة ، وسبائك المغنيسيوم ، وسبائك المقاومة للصهر.
لخص
توفر تقنية تصنيع الإضافات المعدنية أفكارًا وفرصًا جديدة لتطوير حماية خفيفة الوزن وقوية وأضرار عالية ومعلومات وذكاء للأسلحة والمعدات. لقد تم تطبيقه على الفولاذ الخاص ، وسبائك الألومنيوم ، وسبائك التيتانيوم ، والسبائك الفائقة ، وقد أدى التصنيع السريع الشامل وإصلاح المكونات المعقدة مثل سبائك المغنيسيوم والمعادن المقاومة للصهر إلى تحسين الأداء الشامل للأسلحة والمعدات وتقليل التطوير والإنتاج ودورة الصيانة. بالإضافة إلى ذلك ، نجحت تكنولوجيا تصنيع الإضافات المعدنية في تحقيق تصميم وإعداد المواد المعدنية عالية الأداء مثل السبائك عالية الانتروبيا ، والمواد المتدرجة ، والمواد المركبة ، ولديها آفاق تطبيق واسعة في مجالات مقاومة درجات الحرارة العالية ، ومقاومة الصدمات. ، وهيكل خفيف الوزن للأسلحة والمعدات.