πώς να «τυπώσετε» 16 τετραγωνικά μέτρα εξαρτημάτων αεροσκάφους με μία κίνηση;
2024-09-24
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
σε μια σφραγισμένη κοιλότητα χωρίς οξυγόνο, τέσσερα ακροφύσια εκτοξεύουν μεταλλική σκόνη, η οποία λιώνει αμέσως με λέιζερ υψηλής θερμοκρασίας, τα μεταλλικά στρώματα συσσωρεύονται και μεγαλώνουν με επιφάνεια 16 τετραγωνικών μέτρων τα μεγάλα εξαρτήματα από κράμα τιτανίου μπορούν να διαμορφωθούν αποτελεσματικά σε σχήματα.
αυτή είναι μια πραγματική σκηνή που συνέβη στο εργαστήριο του beijing yuding additive manufacturing research institute co., ltd. (εφεξής «yuding additive»), τη βάση εκβιομηχάνισης του εθνικού εργαστηρίου μηχανικής για την κατασκευή πρόσθετων μεγάλων μεταλλικών στοιχείων του πανεπιστημίου beihang . «η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων χρησιμοποιεί μόνο έναν υπολογιστή υψηλής απόδοσης, ένα σετ κεφαλών λέιζερ υψηλής ακρίβειας και μια μηχανική πλατφόρμα cnc κατασκευής πρόσθετων μεταλλικών εξαρτημάτων μεγάλης κλίμακας για να ολοκληρώσει τις μεγάλης κλίμακας και πολύπλοκες φέρουσες δομές κλειδιών μεγάλων βιομηχανικών εξοπλισμός όπως αεροσκάφη, κινητήρες και αεριοστρόβιλοι.» είπε στους δημοσιογράφους ο υπεύθυνος της yuding additive.
ο πυρήνας της τεχνολογίας κατασκευής πρόσθετων λέιζερ μετάλλων (κοινώς γνωστή ως τεχνολογία μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης) είναι η χρήση ενός ελεγχόμενου λέιζερ για σάρωση στρώμα-στρώμα, τήξη συγχρονισμένα μεταφερόμενη σκόνη κράματος ή σύρμα και ανάπτυξη τρισδιάστατων πολύπλοκων συστατικών στρώμα προς στρώμα. κατασκευάζοντας έτσι διάφορα σχήματα μεταλλικών εξαρτημάτων υψηλής ποιότητας. με βάση τον έξυπνο έλεγχο της διαδικασίας τήξης και κρυστάλλωσης σε υψηλή θερμοκρασία της τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων, υπάρχει ένας νέος τρόπος επίλυσης προβλημάτων όπως "η παραδοσιακή τεχνολογία χύτευσης και σφυρηλάτησης είναι δύσκολο να ξεπεράσει τους περιορισμούς του μεγέθους επεξεργασίας" και "μεγάλα εξαρτήματα μεταλλικών υλικών με σύνθετες συνθέσεις είναι δύσκολο να εξασφαλιστεί ομοιόμορφη σύνθεση και υφή».
"λάβετε για παράδειγμα το μεγάλο φέρον πλαίσιο από κράμα τιτανίου μιας μεγάλης ατράκτου αεροσκάφους. η εξωτερική επιφάνεια του μεγαλύτερου τμήματος συχνά υπερβαίνει τα 10 τετραγωνικά μέτρα. χρησιμοποιώντας παραδοσιακή μεταλλουργική τεχνολογία χύτευσης και σφυρηλάτησης, ακόμη και μια εξαιρετικά μεγάλη μηχανή σφυρηλάτησης με μια πίεση 80.000 τόνων δεν μπορεί άμεσα να χωριστεί σε πολλά μικρά μέρη και στη συνέχεια να συνδεθεί μετά την επεξεργασία, ωστόσο, η μεταλλική τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να διαμορφωθεί άμεσα, γεγονός που μειώνει σημαντικά τον αριθμό των εξαρτημάτων, μειώνει σημαντικά το δομικό βάρος. βελτιώνει πολύ την αντοχή, ειδικά την σκληρότητα και μειώνει την κατανάλωση υλικού και τον χρόνο επεξεργασίας κατά 80%», είπε ο υπεύθυνος.
στην πραγματικότητα, η εμφάνιση της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων δεν είναι μόνο μια καινοτομία στην τεχνολογία κατασκευής, αλλά και μια ανατροπή των παραδοσιακών αρχών κατασκευής.
ο wang huaming, ακαδημαϊκός της κινεζικής ακαδημίας μηχανικής, καθηγητής στο πανεπιστήμιο αεροναυπηγικής και αστροναυτικής του πεκίνου και διευθυντής του εθνικού εργαστηρίου μηχανικής για την προσθετική κατασκευή μεγάλων μεταλλικών συστατικών, είπε ότι ελέγχοντας με ακρίβεια το λέιζερ να λιώσει κάθε στρώμα της μεταλλικής σκόνης , η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων επιτυγχάνει λεπτομερή γνώση της μικροδομής και της χημικής σύνθεσης του υλικού. αυτή η τεχνολογία όχι μόνο μπορεί να επιτύχει μια πιο αποτελεσματική και οικονομικά αποδοτική διαδικασία παραγωγής στην εφαρμογή, αλλά και να ξεπεράσει το παραδοσιακό πρόβλημα της ομοιόμορφης κατανομής των συστατικών κατά την τήξη νέων κραμάτων με απευθείας τήξη και επεξεργασία της σκόνης. αυτό όχι μόνο διασφαλίζει ότι τα μεγάλα μεταλλικά εξαρτήματα έχουν εσωτερικές ιδιότητες λεπτών κόκκων, πυκνές δομές και ομοιόμορφη σύνθεση και βελτιώνει ποιοτικά την απόδοσή τους, αλλά χρησιμοποιεί επίσης τις εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και συνθήκες κρυστάλλωσης στη διαδικασία τήξης με λέιζερ για την ανάπτυξη νέων μεταλλικών κατασκευών με νέα χημικές συνθέσεις.
«αν η παραδοσιακή μεταλλουργία είναι ένα δοχείο με ανάμεικτα και ανομοιόμορφα συστατικά, τότε η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι σαν ένα εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας λεπτόρρευστο, που μπορεί να αποκτήσει ένα ομοιογενές πολτό με εντελώς ομοιόμορφα συστατικά και πολύ πυκνή υφή». υλικά που σταδιακά αντιμετωπίζουν όρια διεργασιών, αλλά έχουν ολοένα και υψηλότερες απαιτήσεις απόδοσης, η τρισδιάστατη εκτύπωση αναμένεται να φέρει νέες ανακαλύψεις», δήλωσε ο wang huaming.
η επιτυχημένη εφαρμογή της τεχνολογίας μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης όχι μόνο ενισχύει τις ανεξάρτητες καινοτομικές δυνατότητες της χώρας μου στον τομέα της κατασκευής υψηλής τεχνολογίας, αλλά καταδεικνύει επίσης τη δύναμη της χώρας μου στην έρευνα και ανάπτυξη νέων υλικών και νέων διαδικασιών.
«μέσω της στενής ολοκλήρωσης της βιομηχανίας, της ακαδημαϊκής κοινότητας και της έρευνας και των μακροπρόθεσμων προσπαθειών, η χώρα μου έχει αναλάβει το προβάδισμα στον κόσμο για να ξεπεράσει τις βασικές βασικές τεχνολογίες, όπως η μεταλλική τρισδιάστατη εκτύπωση και η μηχανική εφαρμογή βασικών στοιχείων μεγάλης κλίμακας υψηλής απόδοσης. το πιο σημαντικό, η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι ένας σημαντικός εξοπλισμός η αποτελεσματική, πράσινη και χαμηλού κόστους παραγωγή νέων μεταλλικών δομικών υλικών και εξαρτημάτων μεγάλης κλίμακας άνοιξε νέους δρόμους και είναι μια πραγματικά νέα παραγωγικότητα», δήλωσε ο wang. huaming.
κοιτάζοντας το μέλλον, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης εξακολουθεί να έχει ευρύτερο περιθώριο ανάπτυξης. σύμφωνα με το "panorama of china's 3d printing industry in 2024" που κυκλοφόρησε από το qianzhan industry research institute, με την περαιτέρω επέκταση της κλίμακας εφαρμογής προϊόντων 3d εκτύπωσης σε υπάρχοντα σενάρια και τη συνεχή ανάπτυξη νέων σεναρίων και νέων εφαρμογών, αναμένεται ότι η βιομηχανία τρισδιάστατων εκτυπώσεων της κίνας θα συνεχίσει να επεκτείνεται τα επόμενα έξι χρόνια. το μέγεθος της αγοράς του εξοπλισμού τρισδιάστατης εκτύπωσης της κίνας αναμένεται να ξεπεράσει τα 120 δισεκατομμύρια γιουάν το 2029, με σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης περίπου 19,5% από το 2024 έως το 2029.
«η ηγεσία της κίνας στον τομέα της τεχνολογίας 3d εκτύπωσης δεν είναι τυχαία, ο dong chuan, αναπληρωτής γενικός διευθυντής και επικεφαλής επενδύσεων της sdic chuanghe fund management co., ltd., μιλώντας για το επενδυτικό υπόβαθρο στο κομμάτι της τρισδιάστατης εκτύπωσης». yuding additive, είναι το βαθύ κατασκευαστικό ίδρυμα της κίνας που παρέχει άφθονο χώρο για την επανάληψη εφαρμογών της τρισδιάστατης εκτύπωσης και η νέα τεχνολογία μπορεί να μετακινηθεί με επιτυχία από το εργαστήριο στη βιομηχανία. αυτή η τεχνολογία μπορεί όχι μόνο να βελτιώσει την παραγωγική απόδοση και την απόδοση των προϊόντων, αλλά και να προωθήσει τον μετασχηματισμό και την αναβάθμιση της μεταποιητικής βιομηχανίας, παρέχοντας ισχυρή υποστήριξη για τη βιομηχανία κατασκευής εξοπλισμού υψηλών προδιαγραφών της χώρας. (ρεπόρτερ yuan xiaokang)
πηγή: economic information daily
