従来の製造における精度の問題
鋳造、鍛造、機械的処理などの従来のエネルギー機器の生産方法で精度を管理しようとすると、多くの問題が生じます。溶融金属がカビに流れ込んで硬化させると、多孔性や収縮などの間違いを犯すのは簡単です。これにより、コンポーネントが適切なサイズであり、表面仕上げが良好であることを確認することが困難になります。鍛造は金属をより強くすることができますが、複雑な形状の部品の鍛造金型の作成と設計は困難です。また、精密な要件を満たすためには、多くの機械的処理が必要であり、生産コストを引き上げ、廃棄物を廃棄することさえあります。機械加工は非常に正確ですが、複雑な内部システムまたは不均一な表面を持つ一部のオブジェクトの場合、標準のツールと方法は最良の結果を得るのが難しく、あまり効率的ではありません。
精度のための金属3Dプリントの利点
離散スタッキングの原則は、金属3D印刷を機能させるものです。それは、互いの上に金属粉またはワイヤーを積み重ねることで作品を作ります。物事を作るこの方法には、正確さに関しては特別な利点があります。まず、部品の設計段階では、複雑な構造のデジタルモデルを作成するために、金属3Dプリントを使用するのが簡単です。デザイナーは、伝統的な製造方法の限界を心配する必要はないので、想像力を走り、機能して見栄えの良い部分を考え出すことができます。たとえば、風力タービン用のギアボックスを設計する場合、金属3D印刷を使用して、複雑な内部フローチャネルを備えたギアを作成できます。これにより、潤滑の影響が改善され、ギアトランスミッションの効率と寿命が向上し、ギアが適切なサイズと形状であることを確認します。
第二に、金属3D印刷により、レーザーや電子ビームエネルギー、スキャン速度、粉末層の厚さなどのパラメーターを正確に制御できます。これにより、部品の微細構造を非常に正確に制御できます。これにより、部品が適切なサイズであり、表面仕上げが良好であることが保証されます。メタル3Dプリントは、移動するために切削工具を必要としません。つまり、機器が摩耗したり振動したりしたときに発生する可能性のある間違いはありません。たとえば、航空宇宙エンジン用にタービンブレードを作るとき、金属3Dプリンティングは、ブレードの壁の厚さを本来のものに非常に近い状態に保ち、高温、高圧、高速の環境で刃がうまく機能し、信頼できることを確認できます。
実際のケースのより良い精度の検証
たとえば、オイル掘削プラットフォーム用のドリルビットを作成する既存の方法により、複雑な形状と正確なサイズのある掘削歯を掘削するのが難しくなります。これは、掘削プロセス中の不均一な摩耗と低い掘削効率につながります。金属3Dプリントを使用すると、さまざまな種類の岩や掘削のニーズに合わせて、適切な歯の形とサイズでドリルビットを作成できます。印刷条件を慎重に管理することにより、作られたドリルビット歯は非常に高い次元精度と非常に複雑な形状を持っています。これにより、彼らは地球の変化に応じ、掘削をスピードアップし、ドリルビットを長持ちさせることができます。関連統計によると、金属3D印刷を使用して作られたドリルビットは、通常のドリルビットよりも速く20％以上、約30％長く続くことが示されています。
金属3Dプリントテクノロジーは、太陽光発電機器の分野で高-精密な太陽光発電ブラケットを作成するためにも使用されます。古い方法を使用して複雑な形状と軽量のデザインを備えた太陽光発電ブラケットを作ることは困難であり、精度を保証することも困難です。メタル3Dプリントは、ソーラーパネルの多様な設置設定とサイズのニーズに合わせた正確なサイズと複雑な形状のブラケットを作成できます。これらのブラケットは軽いだけでなく、多様な種類の地形や天気に合わせてより良く調整することもできます。これにより、太陽光発電機器がより安定して効率的になります。
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