211service.com
GE un EADS drukā lidmašīnu daļas
DOT uzsāk jaunu laboratoriju savā globālajā pētniecības galvenajā mītnē Niskayuna, Ņujorkā, kuras mērķis ir pārvērst trīsdimensiju drukāšanas tehnoloģiju par dzīvotspējīgu līdzekli funkcionālu daļu ražošanai dažādiem tās uzņēmumiem, tostarp tiem, kas saistīti ar veselības aprūpi un kosmosu. Uzņēmuma mērķis ir izmantot tehnoloģijas potenciālu, lai izgatavotu detaļas, kas ir vieglākas, darbojas labāk un maksā mazāk nekā detaļas, kas izgatavotas, izmantojot parastās ražošanas metodes.
Vieglāka slodze: Parasto eņģes reaktīvo dzinēja pārsegam (augšpusē) varētu aizstāt ar sarežģītāku apakšā, kas ir tikpat spēcīga, bet sver uz pusi mazāk. Jauno dizainu, ko radījis EADS, praktisku padara trīsdimensiju drukas tehnoloģija.
Trīsdimensiju objektu drukāšanas tehnoloģija ir pastāvējusi gadu desmitiem, taču tās pielietojums lielā mērā ir aprobežots ar jaunumiem un specializētu pasūtījuma izgatavošanu, piemēram, personalizētu protezēšanu. Taču tehnoloģija tagad ir uzlabojusies tiktāl, ka šie printeri var izgatavot sarežģītus priekšmetus no izturīgiem materiāliem, tostarp keramikas un metāliem, piemēram, titāna un alumīnija, ar izšķirtspēju desmitiem mikrometru mērogā.
Rezultātā tādi uzņēmumi kā GE un Eiropas aizsardzības un kosmosa gigants EADS strādā, lai to izmantotu situācijās, kas vairāk līdzinās tradicionālajai ražošanai, kad ir nepieciešams liels skaits vienas un tās pašas daļas.
GE pirmais šīs tehnoloģijas pielietojums varētu būt ultraskaņas iekārtas, kas ir lētākas un darbojas labāk nekā pašreizējās versijas. Viena no visdārgākajām ultraskaņas aparāta daļām ir ierīce, kas pārveido elektroniskos signālus skaņā un atkal atpakaļ — daļa, kas ultraskaņas laikā tiek piespiesta cilvēka ādai. Šie devēji sastāv no tūkstošiem sīku kolonnu, kas atrodas tikai 30 līdz 40 mikrometru attālumā viena no otras, un katra kolonna ir ārkārtīgi plāna, aptuveni astoņas līdz desmit reizes garāka par platumu. Šādas detaļas ir ārkārtīgi grūti izgatavot, izmantojot liešanu, jo ir grūti to atbrīvot no veidnes. Tāpēc GE tos izgatavo, izmantojot precīzu griezējinstrumentu, kas ļoti lēni nogriež keramikas gabalu. Process ir lēns un dārgs, un to var izmantot tikai ierobežota formu klāsta izgatavošanai.
Multivide
GE un EADS lāzerdrukas process
Tagad GE ir izstrādājis jaunu drukas tehnoloģiju, kas izklāj plānu suspensijas slāni, kas sastāv no keramikas, kas iestrādāta polimēra prekursorā. Ja uz šī slāņa tiek projicēts ultravioletās gaismas raksts, materiāls sacietē tikai vietās, kur tas ir bijis pakļauts gaismai. Tam virsū tiek uzklāta vēl viena vircas kārta un izgaismota, un šādā veidā slānis pa slānim tiek veidota struktūra.
Process joprojām nav gatavs masveida ražošanai, saka Prabhjot Singh, mehānikas inženieris un GE Research projektu vadītājs. Bet, tā kā process ir ātrāks un ietaupa materiālu, tas varētu sasniegt izmaksu samazinājumu par lielumu, viņš saka. GE dizaineri, kas izmanto jauno procesu, varētu uzlabot devēja veiktspēju, jo tie nebūs tik ierobežoti, veidojot formas. Tas var novest pie augstākas izšķirtspējas ultraskaņas.
GE arī pēta iespēju drukāt dažas lidmašīnas daļas, un šo stratēģiju nesen īstenoja arī EADS. EADS laboratorijās Filtonā, Apvienotajā Karalistē, pētnieki pierādīja, ka viņi var izdrukāt vairākas dažādas metāla daļas lidmašīnām, izmantojot tehnoloģiju, kas izmanto lāzeru, lai karsētu metāla pulverus, līdz tie veido cietas metāla formas. Izmantojot šo paņēmienu, EADS ir iespiedis metāla eņģes dzinēja pārsegiem: eņģes ļauj vākiem atvērties dzinēja apkopei. Detaļām ir sarežģītas formas, kas saglabā izturību, vienlaikus samazinot detaļas svaru uz pusēm. Jaunā eņģe ir pārbaudīta, ko izmanto tradicionālajām daļām, un ir pierādīta, ka tā atbilst veiktspējas prasībām. Svara ietaupījums ir kritisks aviācijas un kosmosa nozarē. Saskaņā ar EADS datiem, lidmašīnas svara samazināšana tikai par vienu kilogramu var radīt degvielas ietaupījumu USD 3000 apmērā gadā vai USD 100 000 30 gadu laikā, kas ir tipisks lidmašīnas kalpošanas laiks.
Protams, tehnoloģija joprojām ir ierobežota. Lai gan var apdrukāt daudzus funkcionālus metālu sakausējumus, dzinējā izmantotos augstas veiktspējas sakausējumus vēl nevar ražot šādā veidā (šādām detaļām apstrādes laikā nepieciešama precīza materiālu temperatūras kontrole, ko nevar sasniegt vēl drukā). GE izmantos jauno tehnoloģiju, lai izdrukātu dzinēja daļas, piemēram, turbīnu lāpstiņas, bet tikai, lai pārbaudītu noteiktas konstrukcijas īpašības, piemēram, aerodinamiku, nevis tā spēju izturēt augstu temperatūru un spiedienu. Sings saka, ka tas varētu palīdzēt paātrināt projektēšanas procesu, ļaujot augstas precizitātes daļu uzbūvēt nedēļās, nevis mēnešos.
Otrs galvenais tehnoloģijas ierobežojums ir to objektu lielums, kurus tā var drukāt. Atkarībā no materiāla un printera ir iespējams izdrukāt lietas, kuru diametrs ir no dažiem centimetriem līdz ne vairāk kā apmēram metram. Joprojām nav iespējams izdrukāt spārnus vai daļas dažām GE lielajām spēkstaciju turbīnām. Un ir dažas lietas, kuras, visticamāk, nekad netiks izgatavotas, izmantojot trīsdimensiju drukāšanu. To nekad neizmantos, lai izveidotu tādus izstrādājumus kā naglas. Bet galu galā to varētu izmantot, lai izgatavotu instrumentus, kas veido nagus, saka Džonatans Meijers, EADS Innovation Works pētniecības grupas vadītājs.