โครงร่างของเทคโนโลยีโลหะวิทยาผงและการพิมพ์โลหะ 3 มิติ
การใช้ผงโลหะซ้อนกันทีละชั้นและหลอมรวมเข้าด้วยกันอย่างแม่นยำ การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะจะสร้างส่วนประกอบโลหะที่ซับซ้อน ด้วยการกดและการเผาผนึก เทคโนโลยีโลหะวิทยาแบบผงจะสร้างส่วนประกอบโลหะที่มีประสิทธิภาพสูงจากผงโลหะเป็นวัตถุดิบ การผสมผสานเทคโนโลยีทั้งสองนี้เข้าด้วยกันทำให้เกิดเทคโนโลยีโลหะวิทยาผงในการพิมพ์โลหะ 3D ซึ่งเป็นโซลูชั่นใหม่สำหรับการผลิตการบินและอวกาศ เนื่องจากเป็นการผสมผสานข้อดีด้านประสิทธิภาพของวัสดุของโลหะวิทยาผงเข้ากับความยืดหยุ่นของการผลิตแบบเติมเนื้อ
การผลิตการบินและอวกาศโดยใช้เทคโนโลยีโลหะผสมผง
1. การผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์
ภายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ สมรรถนะของเครื่องยนต์และความเชื่อถือได้ถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง ในขณะที่เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะสามารถผลิตส่วนประกอบเครื่องยนต์ที่สำคัญได้อย่างแม่นยำ รวมถึงใบพัดกังหัน ห้องเผาไหม้ และส่วนประกอบปลายร้อน เช่น กระบวนการโลหะวิทยาแบบผง แต่วิธีการผลิตเครื่องยนต์แบบเดิมต้องใช้กระบวนการตัดเฉือนและการประกอบที่มีความแม่นยำในปริมาณมาก นอกเหนือจากรูปแบบทางเรขาคณิตที่ซับซ้อนแล้ว ชิ้นส่วนเหล่านี้ยังต้องการความต้านทานต่อแรงดัน ความต้านทานการกัดกร่อน และทนต่ออุณหภูมิค่อนข้างสูง ด้วยการใช้ผงโลหะผสมประสิทธิภาพสูง เช่น โลหะผสมที่มีนิกเกิล โลหะผสมที่มีโคบอลต์ และโลหะผสมไทเทเนียม เทคโนโลยีโลหะผสมผงจึงสามารถตอบสนองเกณฑ์เหล่านี้ได้ ดังนั้นจึงเพิ่มความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ได้อย่างมาก
2. โครงสร้างน้ำหนักเบา
การปรับปรุงประสิทธิภาพการบินและลดต้นทุนการปล่อยตัวขึ้นอยู่กับการออกแบบน้ำหนักเบาของยานอวกาศ ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างส่วนประกอบและการลดการสูญเสียวัสดุ เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะอาจทำให้การออกแบบมีน้ำหนักเบาได้ หลังจากการเพิ่มประสิทธิภาพทางเรขาคณิตที่แน่นอนในแบบจำลอง CAD แล้ว เทคโนโลยีโลหะผสมผงช่วยให้นักออกแบบสร้างส่วนประกอบที่ได้รับการปรับปรุงเหล่านี้ได้โดยตรงโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ตัวอย่างเช่น ส่วนประกอบที่ผลิตจากเทคโนโลยีโลหะผง เช่น ตัวยึด การเชื่อมต่อ และแผงกั้น สามารถลดน้ำหนักได้ในขณะที่ยังคงความแข็งแกร่งไว้ ดังนั้นจึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพโดยทั่วไปของยานอวกาศ
3. ปรับแต่งการผลิตและการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว
นักออกแบบจะต้องสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วเพื่อทดสอบแนวคิดการออกแบบใหม่ๆ ในระหว่างการวิจัยและพัฒนาด้านการบินและอวกาศ ในเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะ เทคนิคโลหะวิทยาแบบผงอาจแปลแบบจำลอง CAD ให้เป็นต้นแบบทางกายภาพอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงลดระยะเวลาการพัฒนาผลิตภัณฑ์ลงอย่างมาก นอกจากนี้ เทคโนโลยีโลหะวิทยาผงยังได้รับการสนับสนุนจากการผลิตแบบเฉพาะ ซึ่งอาจผลิตส่วนประกอบที่มีขนาด รูปแบบ และวัสดุต่างๆ ตามความต้องการเฉพาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตเครื่องบิน การปรับตัวนี้มีความสำคัญเนื่องจากยานอวกาศอาจต้องการส่วนประกอบที่มีความเชี่ยวชาญสูงเพื่อให้บรรลุเกณฑ์ภารกิจบางประการ
4.ซ่อมและเปลี่ยนอะไหล่
ชิ้นส่วนสำคัญบางอย่างในยานอวกาศอาจสึกหรอหรือเสียหายระหว่างการใช้งานและจำเป็นต้องเปลี่ยนหรือซ่อมแซม เทคนิคการซ่อมแบบเดิมๆ มีราคาแพงและบางครั้งก็ใช้เวลานาน ในเทคโนโลยีการพิมพ์โลหะ 3D เทคนิคโลหะผงอาจให้การเปลี่ยนและซ่อมแซมที่รวดเร็วและแม่นยำ ด้วยการใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ นักออกแบบอาจสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่จำเป็นสำหรับการซ่อมแซมและผลิตชิ้นส่วนทดแทนโดยการสแกนแบบจำลอง 3 มิติของส่วนประกอบที่เสียหาย วิธีนี้ช่วยลดรอบการซ่อมแซมและค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมด้วย
ประโยชน์และความยากลำบากของเทคโนโลยีโลหะผงสำหรับการผลิตเครื่องบิน
ในการผลิตการบินและอวกาศ เทคโนโลยีโลหะผงที่ใช้ในการพิมพ์โลหะ 3D ให้ประโยชน์อย่างมาก เช่น เพิ่มความแม่นยำในการผลิต ลดรอบการผลิต ลดการสูญเสียวัสดุและค่าใช้จ่าย ฯลฯ อย่างไรก็ตาม เทคนิคนี้ยังมีความยากลำบากหลายประการ เพื่อรับประกันคุณภาพและการทำงานของชิ้นส่วนที่พิมพ์ เทคโนโลยีโลหะผงจึงจำเป็นต้องมีเครื่องมือที่แม่นยำสูงและมีความรู้ในการปฏิบัติงานที่มีความสามารถ นโยบายการควบคุมที่เข้มงวดยังใช้กับการจัดเก็บ การแปรรูป และการรีไซเคิลผงโลหะเพื่อหยุดมลพิษและความเสี่ยงด้านความปลอดภัย
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/comb-shape-radiator-of-3d-printing.html