1 แนวคิดพื้นฐานและประโยชน์ของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะ"-
การพิมพ์โลหะ 3 มิติ บางครั้งเรียกว่าการผลิตสารเติมแต่งโลหะ เป็นเทคนิคที่สร้างสิ่งของสามมิติขึ้นทีละชั้นโดยซ้อนผงโลหะหรือสายไฟเข้าด้วยกัน โดยจะฝากผงโลหะหรือลวดไว้ใต้การควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์อย่างแม่นยำ หลังจากที่ให้ความร้อนจนอยู่ในสถานะหลอมเหลวโดยใช้เลเซอร์พลังงานสูงหรือลำแสงอิเล็กตรอน ดังนั้นจะสะสมทีละชั้นจนกระทั่งได้วัตถุสามมิติที่สมบูรณ์ แนวทางนี้ไม่เพียงเพิ่มการใช้วัสดุอย่างมาก แต่ยังช่วยลดวงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์ลงอย่างมากอีกด้วย
การพิมพ์โลหะ 3D มีข้อดีที่โดดเด่นหลายประการเหนือเทคนิคการผลิตแบบเดิมๆ:
อิสระในการออกแบบในระดับสูง: สามารถสร้างโครงสร้างภายในที่ซับซ้อนได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อส่วนประกอบหลักหลายประการในยานอวกาศ
อัตราการใช้วัสดุสูง: ของเสียจากวัสดุและการใช้พลังงานในระหว่างการผลิตจะลดลงโดยการจัดการการใช้วัสดุที่แม่นยำ
ประสิทธิภาพการผลิตที่สูงทำให้กระบวนการผลิตง่ายขึ้นและเพิ่มขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องใช้แม่พิมพ์และเทคนิคการประกอบ
ความสามารถในการปรับแต่งที่ยอดเยี่ยม: สามารถพัฒนาและพิมพ์ส่วนประกอบที่จำเป็นได้อย่างรวดเร็วตามความต้องการที่แท้จริง ดังนั้นจึงปรับปรุงการตอบสนองและการปรับตัวของกิจกรรม
2 แทนที่จะรวมฟังก์ชันการพิมพ์ Metal 3D สำหรับการสร้างยานอวกาศ
ยานอวกาศเป็นระบบที่มีการบูรณาการอย่างมากซึ่งหลายส่วนจะต้องร่วมมืออย่างใกล้ชิดเพื่อบรรลุภารกิจยากๆ ที่แตกต่างกัน ด้วยคุณสมบัติพิเศษ เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะได้ก้าวไปไกลกว่าการผลิตชิ้นส่วนเดียว ไปจนถึงการบูรณาการการทำงานที่ซับซ้อนในการสร้างยานอวกาศ
การผลิตแบบผสมผสานของโครงสร้างที่ซับซ้อน
ชิ้นส่วนที่สำคัญหลายๆ ชิ้นของยานอวกาศ เช่น ห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ ระบบท่อส่งเชื้อเพลิง ฯลฯ มีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและโครงสร้างภายใน แม้ว่าเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะอาจช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้ได้ทันที แต่บางครั้งเทคนิคการผลิตแบบเดิมๆ บางครั้งพบว่าเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุการประดิษฐ์ส่วนประกอบเหล่านี้แบบผสมผสาน เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะอาจบรรลุผลสำเร็จในการผลิตส่วนประกอบโครงสร้างที่ซับซ้อนแบบครบวงจรโดยการจัดการปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความเร็ว และความแม่นยำในระหว่างกระบวนการพิมพ์ ดังนั้นจึงปรับปรุงความแม่นยำในการผลิตและคุณภาพของส่วนประกอบต่างๆ
การพิมพ์คอมโพสิตที่เกี่ยวข้องกับวัสดุหลายชนิด
สภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูง ความดันสูง และการแผ่รังสีที่รุนแรงอาจทำให้ส่วนประกอบในยานอวกาศสามารถอยู่รอดได้ โดยปกติแล้วชิ้นส่วนเหล่านี้ประกอบด้วยวัสดุประสิทธิภาพสูงหลายชนิด การพิมพ์คอมโพสิตของวัสดุหลายชนิด เช่น โลหะผสมไททาเนียม โลหะผสมอลูมิเนียม โลหะผสมที่มีนิกเกิล ฯลฯ สามารถทำได้ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะ นอกเหนือจากการเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งของส่วนประกอบแล้ว การพิมพ์คอมโพสิตนี้ยังรับประกันการออกแบบที่มีน้ำหนักเบา จึงช่วยลดน้ำหนักรวมของยานอวกาศลง
บูรณาการไล่ระดับของระบบการทำงาน
นอกเหนือจากการมีคุณสมบัติทางกลที่ดีแล้ว ชิ้นส่วนของยานอวกาศยังต้องตอบสนองความต้องการด้านการใช้งานเฉพาะอีกด้วย การบูรณาการการไล่ระดับของโครงสร้างการทำงาน กล่าวคือ การรวมโครงสร้างการทำงานที่แตกต่างกันหลายๆ โครงสร้างไว้ในองค์ประกอบเดียว เกิดขึ้นได้ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะ สำหรับการผลิตสารเติมแต่งแบบไล่ระดับแบบบูรณาการของโครงสร้างการทำงานของโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงและโลหะผสมทองแดงในห้องแทงเครื่องยนต์ ก็สามารถนำเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติของโลหะมาใช้ได้ นอกเหนือจากการเพิ่มประสิทธิภาพทั่วไปของชิ้นส่วนแล้ว การบูรณาการแบบไล่ระดับนี้ยังช่วยลดต้นทุนและรอบการผลิตอีกด้วย
การตอบสนองที่รวดเร็วและการผลิตที่ตรงตามความต้องการ
นักบินอวกาศในภารกิจอวกาศอาจประสบปัญหาบางอย่างที่ไม่ทราบสาเหตุซึ่งจำเป็นต้องมีเครื่องมือเฉพาะในการจัดการ วิธีการผลิตและการขนส่งเครื่องมือแบบเดิมๆ ใช้เวลานานและมีราคาแพง ตามความต้องการที่แท้จริงบนโลกหรือในโรงงานอวกาศในอนาคต เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะสามารถออกแบบและสร้างเครื่องมือที่จำเป็นได้อย่างรวดเร็ว นอกเหนือจากการเพิ่มความสามารถในการปรับตัวและปฏิกิริยาของภารกิจอวกาศแล้ว ปฏิกิริยาที่รวดเร็วและกำลังการผลิตที่ปรับให้เหมาะสมนี้ยังช่วยลดค่าใช้จ่ายในการผลิตชิ้นส่วนอะไหล่และการขนส่งอีกด้วย
3 กรณีศึกษาการพิมพ์โลหะ 3 มิติสำหรับการสร้างยานอวกาศ
การใช้ห้องแรงขับของเครื่องยนต์การบินเป็นตัวอย่าง เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะมีความสำคัญค่อนข้างมากในการผลิตชิ้นส่วนนี้ ห้องส่งแรงขับเป็นส่วนสำคัญของเครื่องยนต์การบินจะต้องทนทานต่อสภาพอากาศที่รุนแรง รวมถึงอุณหภูมิสูงและความดันสูง การบรรลุการผลิตแบบครบวงจรและการออกแบบส่วนประกอบห้องแทงให้มีน้ำหนักเบาบางครั้งก็เป็นเรื่องที่ท้าทายในการใช้เทคนิคการผลิตแบบเดิมๆ และโลหะการพิมพ์ 3 มิติสามารถแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้ทันที เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะได้บรรลุการผลิตแบบบูรณาการและการออกแบบส่วนประกอบห้องแทงให้มีน้ำหนักเบาโดยการจัดการปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความเร็ว และความแม่นยำตลอดกระบวนการพิมพ์ ในขณะเดียวกัน ชิ้นส่วนห้องส่งกำลังที่มีโครงสร้างประสิทธิภาพสูงและซับซ้อนสำหรับเครื่องยนต์อากาศยานได้รับการผลิตอย่างมีประสิทธิภาพโดยการรวมเทคนิคการผลิตแบบเพิ่มเนื้อหลายอย่างเข้ากับเทคโนโลยีการผลิตแบบเพิ่มเนื้อแบบไล่ระดับและโครงสร้างการทำงานของวัสดุที่หลากหลาย ส่วนนี้ช่วยลดต้นทุนการผลิตและรอบการทำงาน นอกเหนือจากการมีคุณสมบัติทางกลที่ยอดเยี่ยมและประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-water-pump-impeller.html