1 نظرة عامة على مواد السبائك ذات درجة الحرارة العالية
أحد أنواع المواد المعدنية التي يمكن أن تعمل لفترة طويلة تحت درجة حرارة عالية وضغط معين أعلى من 600 درجة هي السبائك ذات درجة الحرارة المرتفعة. تم تحسين أدائها في درجات الحرارة العالية عن طريق إضافة عناصر صناعة السبائك بما في ذلك الموليبدينوم والكروم والتنغستن. أساسها الرئيسي هو عناصر تشمل الحديد والكوبالت والنيكل. يتم إستخدامها على نطاق واسع في قطاعات الطيران والطاقة والكيماويات وغيرها من القطاعات، هذا النوع من السبائك لديه قوة كبيرة في درجات الحرارة العالية، أداء التعب الجيد، صلابة الكسر، والأكسدة الاستثنائية ومقاومة التآكل.
يتم تطبيق السبائك ذات درجة الحرارة العالية في الغالب في صناعة الطيران لإنتاج مكونات ذات درجة حرارة عالية مثل غرف الاحتراق، وشفرات التوربينات، وأقراص التوربينات، وما إلى ذلك في محركات الطيران والطائرات. يجب ألا تحافظ هذه الأجزاء على ما يكفي من القوة والمتانة في درجات الحرارة المرتفعة فحسب، بل يجب أيضًا أن تقاوم الأحمال الميكانيكية والحرارية المعقدة، وبالتالي تتطلب أداءً عاليًا من المواد.
2 تكنولوجيا الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد: ملخص
استنادًا إلى النمذجة الرقمية ثلاثية الأبعاد، تعد الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد - والتي يشار إليها أيضًا باسم تصنيع الإضافات المعدنية - تقنية متقدمة تسمح بالتصنيع السريع للمكونات الهيكلية المعقدة عن طريق طبقة تلو الأخرى من المساحيق المعدنية أو الأسلاك. تتميز الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد بدورات تصنيع أسرع، واستخدام أفضل للمواد من تقنيات تصنيع المواد الطرحية التقليدية أو ما يعادلها، والمزيد من مرونة التصميم.
من بين العديد من المواد المعدنية التي يمكن لتكنولوجيا الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد التعامل معها - بما في ذلك الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الألومنيوم وسبائك التيتانيوم وسبائك النيكل والسبائك ذات درجة الحرارة العالية - لا يقتصر الأمر على التحكم المثالي في البنية المجهرية للمواد من خلال التحكم الدقيق في معلمات الطباعة بما في ذلك طاقة الليزر، سرعة المسح، وسمك الطبقة، وما إلى ذلك، وبالتالي تحسين أداء المواد.
3 سبائك ذات درجة حرارة عالية في الفضاء الجوي: تطبيقات الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد
تصنيع الأجزاء الهيكلية المعقدة
إن المكونات الفضائية ذات درجة الحرارة المرتفعة، مثل قنوات التبريد لشفرات التوربينات والبطانات الداخلية لغرف الاحتراق، لها أشكال هندسية وهياكل داخلية معقدة. في حين أن تكنولوجيا الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد يمكنها التعامل بسهولة مع هذه الصعوبة، فإن تقنيات الإنتاج التقليدية تجد أحيانًا صعوبة في معالجة هذه الهياكل المعقدة بدقة. بدون الحاجة إلى تركيبات وقوالب معقدة، يمكن تصنيع المكونات ذات الأشكال الهندسية المعقدة والهياكل الداخلية بدقة عن طريق تكديس المساحيق المعدنية طبقة تلو الأخرى.
البنائية خفيفة الوزن
أحد الأهداف الرئيسية في صناعة الطيران هو الوزن الخفيف؛ يمكن أن يساعد في جعل الطائرات أخف وزنًا، وخفض استهلاك الوقود، وتحسين أداء الطيران. ومن خلال الهندسة الهيكلية وتوزيع المواد، تتيح تقنية الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد للمصممين تحقيق تصميم خفيف الوزن. على سبيل المثال، يمكن خفض الوزن بشكل كبير دون المساس بالقوة من خلال بناء شفرات التوربينات ذات البناء المجوف أو الشبكي.
تحسين الصفات المادية
من خلال التحكم الدقيق في البنية الدقيقة للمواد، يمكن لتكنولوجيا الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد أن تزيد من جودة هذه المواد. من خلال تعديل معلمات الطباعة وتقنيات المعالجة الحرارية، يمكن الحصول على التحكم الدقيق في البنية المجهرية بما في ذلك حجم الحبوب وتكوين الطور والتوزيع في تصنيع السبائك ذات درجة الحرارة العالية: يساعد تحسين هذه الهياكل المجهرية على تعزيز قوة المواد في درجات الحرارة العالية ومقاومة التعب والأكسدة. تحسين المقاومة.
خفض تكاليف الإنتاج
في كثير من الأحيان، يتطلب تصنيع مكونات السبائك التقليدية ذات درجة الحرارة العالية العديد من العمليات - الصب، والتزوير، والتصنيع الآلي، وما إلى ذلك - والتي لا تتطلب تكاليف تصنيع عالية فحسب، بل تنتج أيضًا منتجات النفايات بسهولة. من خلال الإنتاج المباشر للمكونات المكتملة أو القريبة من الانتهاء، تعمل تكنولوجيا الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد على تقليل الإجراءات الوسيطة ومعدلات الخردة بشكل كبير، وبالتالي خفض تكاليف الإنتاج.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printed-automotive-metal-prototype.html