Notkun á málm 3D prentuðum vörum í iðnaði

Þrívíddarprentaðar vörur úr málmi eru mikið notaðar í iðnaðarframleiðslu, geimferðum, læknisfræði, bifreiðum og mörgum öðrum sviðum, með algengum vörutegundum þar á meðal burðarhlutum, hagnýtum íhlutum og sérsniðnum hlutum. Það sem gerir málmaaukefnaframleiðslu sérstaklega verðmæta í þessum geirum er hæfni hennar til að framleiða rúmfræði - innri rásir, grindarbyggingar, sjúklinga- eða -sértækar útlínur - ökutækis - sem væri erfitt, kostnaðarsamt eða beinlínis ómögulegt að ná með steypu, mótun eða frádráttarvinnslu eingöngu. Hlutarnir hér að neðan gera grein fyrir helstu notkunarsviðum, ásamt viðbótarsamhengi um hvers vegna aukefnaframleiðsla hefur orðið ákjósanlegur framleiðsluaðferð í hverju tilviki.

Eldflaugar- og gervihnattabyggingaríhlutir, eins og þil eldsneytistanks Starship SpaceX og títan álfelgur á Mars flökkum NASA, nýta léttvægareiginleika þrívíddarprentunar úr málmi til að draga úr skotkostnaði. Í geimferðaforritum hefur hvert kíló af byggingarmassa beinan og oft umtalsverðan kostnað sem tengist því að koma honum á sporbraut eða út fyrir það, þannig að geta aukefnaframleiðslunnar til að sameina marga hluta í eina svæðisfræði-bjartsýni uppbyggingar - og fjarlægja efni hvar sem það er ekki skipulagslega þörf á því að - varðveita þessa iðnað. Þessi samþjöppun hluta dregur einnig úr fjölda samskeytum og festingum, sem eru oft veikasti punkturinn í hefðbundnu samsettu mannvirki.

Aero-hreyflaíhlutir innihalda hverflablöð - eins og GE Aerospace samsettu keramikblöð - auk brennsluhólfsstúta, sem nota flóknar kælirásir til að bæta hitauppstreymi. Eftir því sem vélahönnuðir þrýsta á um hærra vinnsluhitastig til að bæta eldsneytisnýtingu, verður hæfileikinn til að prenta innri kælikerfi sem fylgja nákvæmu hitasniði íhlutans sífellt verðmætari, þar sem það gerir nákvæmari hitastýringu en rásir sem takmarkast við beina-línuborun.

Gervihnattaloftnet og festingar eru léttur ál eða títan ál íhlutir sem uppfylla geislunarviðnám og lágmarksþyngd geimumhverfisins. Vegna þess að gervihnattaíhlutir verða einnig að lifa af mikla hitauppstreymi og titringsálag frá skoti, hjálpar hæfni aukefnaframleiðslu til að framleiða fínstillt grindar- eða rifbein - frekar en fast efni - að uppfylla stífleika- og styrkleikakröfur en halda massa í algjöru lágmarki.

Mótin og verkfærainnréttingar innihalda innspýtingarmót fyrir bílaíhluti, sem eru með samþættum kælirásum, svo og innréttingar sem notaðar eru í rafeindaiðnaðinum - þær geta stytt framleiðslulotur um 30%–50%. Þessi stórkostlega hringrás-tímaminnkun kemur fyrst og fremst frá samræmdri kælingu: vegna þess að hægt er að beina kælirásunum til að fylgja útlínu yfirborðs moldholsins frekar en að vera bundin við beinar holur, er hitinn dreginn út hraðar og jafnari, sem styttir kælingarfasa hverrar mótunarlotu og dregur úr skekkingu hluta.

Vökva- og pneumatic íhlutir, eins og vökva ventlablokkir og strokka yfirbyggingar, samþætta innri flæðisrásir sem draga úr hættu á leka. Hefðbundin framleiðsla á þessum íhlutum krefst oft borunar á beinum göngum og stinga síðan óæskilegum gatnamótum, sem skapar hugsanlega lekaleiðir við hvern tappa; Aukaframleiðsla getur prentað flæðisrásirnar beint í ákjósanlegasta þrívíddarleiðinni-, sem útilokar marga af þessum samskeytum algjörlega.

Þungir vélaríhlutir eins og slitþolnar tennur í gröfum og skurðarverkfæri til jarðgangaborunarvéla (skjöldvél) nota málmblöndur með mikilli-hörku eins og wolframstál til að lengja endingartímann. Í þessum forritum er slitþol málmblöndunnar í fyrirrúmi og aukefnaframleiðsla gerir kleift að setja -slitþolið efni nákvæmlega þar sem þess er mest þörf - eins og við skurðbrún eða snertiflötur - án þess að þurfa endilega að gera allan íhlutinn úr dýrara, hörku efninu{{6}.

Bæklunarígræðslur innihalda gervilið úr mjaðma-/hnjáliðum úr títan - eins og sérsniðin gervilim Johnson & Johnson - auk mænusamrunabúra, sem hægt er að passa við einstaka beinlíffærafræði sjúklings. Vegna þess að beinagrind hvers sjúklings er mismunandi, gerir aukefnaframleiðsla kleift að hanna ígræðslur beint úr tölvusneiðmynda- eða segulómun sjúklings, sem bætir passa og dregur hugsanlega úr batatíma samanborið við ígræðslur sem valin eru úr takmörkuðu úrvali staðlaðra stærða.

Tannendurgerðir innihalda kóbalt-tannkórónur úr krómblendi og ígræðslustoðir, með nákvæmni sem nær allt að 0,01 mm til að samræmast munnlegu umhverfi. Þessi víddarnákvæmni er nauðsynleg í ljósi þess hversu lítið umburðarlyndi munnurinn hefur fyrir illa-viðunandi endurreisn -, jafnvel lítil misræmi getur valdið óþægindum, bitmisræmi eða langvarandi sliti á aðliggjandi tönnum, sem er ástæðan fyrir því að stafræn skönnun ásamt nákvæmri aukefnaframleiðslu hefur orðið sífellt staðlaðari í nútíma tannlæknaþjónustu.

Skurðleiðbeiningar eru skurðaðgerðarsniðmát úr títanblendi sem aðstoða bæklunar- og taugaskurðaðgerðir með nákvæmri leiðsögn. Þessar -sértæku leiðbeiningar fyrir sjúklinga eru venjulega hannaðar út frá sömu myndgreiningargögnum sem notuð eru til að skipuleggja ígræðslu, og þeir hjálpa skurðlæknum að staðsetja bor, skrúfur eða skurðarverkfæri með nákvæmni sem erfitt væri að ná fríhendis, draga úr skurðaðgerðartíma og bæta samkvæmni niðurstaðna.

Hár-afkastahlutir eru meðal annars fjöðrunaríhlutir úr títaníumblendi í Formúlu 1 kappakstursbílum og álfelgur í ofurbílum, sem draga úr þyngd en auka styrkleika. Sérstaklega í akstursíþróttum er auðveldara að réttlæta kostnað við framleiðslu á aukefnum en í ökutækjum á massa-markaðsmarkaði, vegna þess að jafnvel lítil þyngdarminnkun á fjöðrun eða ófjöðruðum massa getur skilað mælanlegum afköstum og framleiðslumagn er nógu lágt til að verkfærakostnaður á-hluta væri ella óhóflegur.

Nýir orkutækisíhlutir eru meðal annars kæliplötur úr áli rafhlöðupakka í Tesla Model 3, auk BYD mótorendaloka, sem hámarka skilvirkni hitastjórnunar. Hitastjórnun rafhlöðu er mikilvægur árangur og öryggisþáttur í rafknúnum ökutækjum og þrívíddarprentaðar kæliplötur geta falið í sér rúmfræði innri rásar sem er fínstillt fyrir jafna hitadreifingu yfir rafhlöðupakkann, sem hjálpar til við að viðhalda stöðugu hitastigi frumunnar og lengja endingu rafhlöðunnar.

Sérsniðnir breytingahlutir innihalda sérsniðin útblástursgrein og yfirbyggingarsett fyrir einstaka ökutækjaeigendur, sem uppfylla bæði léttar og fagurfræðilegar kröfur. Eftirmarkaðurinn og sérsniðnarplássið nýtur sérstaklega góðs af lítilli-magnhagkvæmni aukefnaframleiðslu, þar sem hægt er að framleiða einn-sjálfann eða lítinn-lotu sérsniðinn hluta án þeirrar verkfærafjárfestingar sem hefðbundin steypa eða stimplun myndi krefjast.

Menningar-/sköpunarvörur og lúxusvörur innihalda listaverk úr títanblendi og málmhylki fyrir hágæða úr, sem gerir flókið rúmfræðilegt form kleift. Flókið grindarmynstrið, lífræn form og fínar yfirborðsupplýsingar sem hægt er að ná með málmaaukandi framleiðslu gera hönnuðum kleift að búa til form sem væri afar erfitt eða ómögulegt að framleiða með hefðbundinni steypu eða vinnslu, sem gerir það vel við hæfi fyrir -verðmætar, hönnunar-drifnar vörur þar sem rúmfræðilegt flókið sjálft er hluti af aðdráttaraflið.

Orkubúnaðarforrit fela í sér málmróttengi fyrir vindmyllublöð og hitaþolna íhluti fyrir kjarnakljúfa, sem bæta orkuskiptiskilvirkni. Róttengingar vindmylla verða að flytja gríðarlegt hringrásarálag frá blaðinu til miðstöðvarinnar yfir áratuga notkun, og kjarnakljúfsíhlutir verða að þola mikla hitastig og geislunarumhverfi - í báðum tilfellum, hæfileikinn til að hámarka innri rúmfræði fyrir styrkleika eða hitaþol á sama tíma og lágmarka efnisnotkun býður upp á mikilvægan hagkvæmni og endingu.