産業用具部品の再製造には、金属3D印刷を使用できますか？

1。技術的なブレークスルー：「修理」から「再生」へのジャンプ
Metal 3Dプリンティングの主な利点は、複雑な幾何学的設計を非常に正確に修正できることです。たとえば、航空機エンジンタービンブレードの標準再製造には、熱バリア層の損傷を修正するために手動溶接が必要です。この手順は、熱ストレス集中を簡単に引き起こす可能性があり、修復されたブレードは元の設計が60％しか持続しません。 Platinum Technology Co.、Ltd。は、選択的レーザー融解（SLM）テクノロジーを使用して、レーザー強度とスキャンパスを変更することにより、タービンブレードの最先端フィルム冷却穴を正常に印刷および修正します。修復されたブレードは、亀裂やコーティングの剥離なしで、1150度の高温で2000の熱サイクルを通過しました。以前の手順と比較して、サービス寿命は40％長く、修理サイクルは30日から72時間に削減されました。
高{-速度レールボギーの重要な部分で疲労亀裂の問題を修正するために、CRRCは電子ビーム融解（EBM）に基づいた再製造技術を考案しました。勾配強度構造は、3Dスキャンを通じて亀裂領域の正確なデジタルモデルを取得し、トポロジー最適化設計と組み合わせることにより、亀裂サイトに印刷されます。これにより、修理領域に基本材料の92％の疲労強度が得られますが、従来の溶接修理は75％しか回復できません。この方法は、CR400AF High -スピードトレインボジーをバッチで修正するために使用されており、1つを65％修正するコストを削減し、メンテナンスで年間2億元を節約します。
2。新しい素材：「シングル」から「複数」に移行する
さまざまな材料で動作する金属3Dプリントの容量は、再製造に使用できる大きな理由です。産業機械のさまざまな運用コンテキストについて、研究開発チームは、さまざまな特殊な合金粉末を作成しました。
高温の合金システム：GE航空は、LEAPエンジンの燃焼室用のIN718ニッケル-ベースの合金粉末を作成しました。 650度の印刷部品の耐久性強度は、航空機エンジンの高い動作条件要件を満たしている900 MPa以上です。これは、粉末粒子サイズ分布（d 50=45μm）と酸素濃度（<50ppm) are controlled.
摩耗しない材料のシステム：WC COハードアロイコンポジットパウダーは、マイニングマシン用の摩耗部品で使用するためにXi'an Jiaotong大学によって作られました。レーザー選択焼結（SLS）テクノロジーを使用して作られたトンネルマシンの切断歯は、通常の鍛造部品の3倍の摩耗-耐性があり、HRC68の硬度を持っています。サービス寿命は現在12か月です。
軽量材料システム：BMWグループは、TI-6AL-4Vチタン合金粉末を採用して、IX3電気自動車用のモーターハウジングを再び作ります。設計のトポロジを最適化することにより、住宅の重量は35％削減され、熱散逸効率が22％向上します。これにより、モーターパワー密度は6.8kW/kgになり、これは業界で最も高くなります。
3。プロセス統合：「シングルポイント」から「フルチェーン」への移動
最新の金属3D印刷と再製造により、「検出モデリング印刷post -処理」を含む完全な技術チェーンが作成されました。
インテリジェント検出システム：Siemens Industrial SoftwareのNX AMモジュールは、レーザースキャナーと超音波欠陥検出からのデータを組み合わせて、障害領域の3Dモデルを自動的に作成し、0.02mmの検出精度を実現します。
適応印刷プロセス：Platinum BLT - S800には、アイテムの形状に依存するレーザーのパワーと速度を変更できるマルチ-レーザーコラボレーションシステムがあります。特定の種類のガスタービンガイドベーンを印刷すると、システムは薄い-壁の壁を自動的に見つけます（厚さ<1mm) and lowers the laser power from 300W to 200W. It also speeds up the scanning from 1000mm/s to 1500mm/s to keep the thin-walled area from changing shape by more than 0.05mm.
デジタルポスト-処理：エアバスのホットアイソスタティックプレス（hip）post -処理メソッドは、SLM印刷コンポーネントを99.2％から99.95％にすることができます。未処理の部品と比較して、股関節で処理されたA350xWBランディングギアストラットの疲労寿命は5倍長く、鍛造部品の場合は98％です。
4。経済分析：「高コスト」から「スケール」への変更
機器のローカリゼーションの速度が上昇し、材料のコストが削減されると、金属3Dプリンティング再製造はより経済的に実行可能になり、競合他社よりも優位性を獲得しました。
コスト構造の最適化：特定の自動車エンジンシリンダーブロックの再製造プロジェクトは、従来の鍛造および機械加工プロセスで作られた単一のピースのコストが1200元であるのに対し、SLM印刷プロセスで作られたシングルピースのコストは850元であることを示しています。粉末材料のコストは60％から45％に減少しましたが、機器の減価償却費とエネルギー使用のコストは25％から18％に減少しています。
在庫コストの削減：Rolls Royceは、航空のスペアパーツ用に3D -印刷されたデジタル倉庫を構築し、グローバル在庫の価値を42億ドルから18億ドルに引き下げ、顧客の飛行機が72時間から8時間に勤務していない時間を削減します。これにより、航空会社は年間5億ドル以上の運用コストを節約できます。
生産に対するスケールの効果：プラチナBLT - Wシリーズアーク添加剤製造（WAAM）機器は、直径2.5メートルの航空構造部品をすべて一緒に成形します。単一のピースの印刷にかかる時間は、典型的なマルチ-プロセスの製造よりも80％少なく、材料の利用率は35％から92％になります。これにより、再製造された巨大な構造コンポーネントを大量生産することが可能になります。