표준 생산 방법의 문제점은 높은 - 성능 자재를 쉽게 사용할 수 없다는 것입니다.
높은 - 성능 재료를 사용하기 위해 주조, 단조 및 가공과 같은 전통적인 생산 방법은 어렵습니다. 주조 기술은 복잡한 모양의 부품을 만들 수 있지만, 응고 과정에서 구성 요소 분리, 다공성 및 수축을 포함한 결함이 발생하기 쉽습니다. 이러한 불완전 함은 재료 특성을 고르지 않게 만들고 수많은 속성을 정확하게 통합하기가 어렵습니다. 단조 기술은 금속이 더 강력하고 강하게 만들 수 있지만, 강력하고 부식에 강해야하는 것과 같이 필요한 부분에서 이러한 특성의 최상의 조합을 얻는 것은 어렵습니다. 기계식 가공의 주요 초점은 원료의 모양과 크기를 바꾸는 것입니다. 재료의 특성을 결합하는 것은별로 큰 도움이되지 않으며 가공 중에 재료의 원래 특성을 파괴 할 수 있습니다.
금속 3D 프린팅의 아이디어는 재료를 더 잘 작동시키는 방식으로 재료를 결합하는 것입니다.
첨가제 제조는 금속 3D 프린팅의 아이디어입니다. 금속 성분의 층을 서로 쌓아서 3 개의 - 치수 물체를 구축합니다. 그것의 핵심은 재료가 분포되는 방법과 미세 구조가 형성되는 방식을 정확하게 조절할 수있는 능력으로, 높은 - 성능 재료를 결합 할 수 있습니다. 레이저 및 전자 빔은 인쇄 공정 동안 층으로 금속 분말 또는 와이어 층을 녹이고 굳히는 데 사용되는 높은 - 에너지 빔의 예입니다. 각 레이어가 어떻게 녹고 강화되는지 정확하게 조정하여 설계 요구를 충족시킬 수 있습니다. 레이저 파워, 스캐닝 속도, 층 두께 등과 같은 인쇄 설정을 변경하면 곡물 크기, 위상 조성 및 금속 재료의 미세 구조가 변경되어 품질을 향상시킬 수 있습니다. 금속 3D 프린팅은 또한 복합 인쇄를 수행 할 수 있으므로 금속 부품을 다양한 품질과 결합하여 설계 요구 사항을 충족시키고 다른 재료와 잘 어울리는 성능을 제공 할 수 있습니다.
좋은 성능을 위해 잘 작동하는 에너지 장비에서 재료를 사용하는 방법
성능 통합을위한 미세 구조 최적화
에너지 장비의 많은 부품은 고온에서 성능을 발휘해야하며 크리프에 강하고 저항력이 있어야합니다. 냉각 속도 및 응고 조건을 조절함으로써 금속 3D 프린팅은 금속의 곡물 크기를 향상시킬 수 있습니다. 작은 곡물은 탈구 운동을 멈추고 재료를 더 강하게 만들 수 있습니다. 동시에, 빠른 응고는 또한 금속이 분포 된 나노 스케일 침전물을 포함한 고유 한 위상 구조를 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 침전 된상은 고온에서 안정적으로 유지 될 수있어 재료가 크리프에 더 강하게 만들어집니다. 예를 들어, 가스 터빈 용 터빈 블레이드를 만들 때 금속 3D 프린팅 기술은 블레이드를 만드는 데 사용되는 재료의 미세 구조를 향상시킬 수 있습니다. 이로 인해 고온에서 크리프가 더 강력하고 저항력이 높아져 블레이드가 더 오래 지속됩니다.
Multi - 재료 복합 인쇄는 각 재료에서 최상의 성능을 얻습니다.
에너지 장비의 일부 부분은 부식에 저항하고 전기를 전도 할 수있는 것과 같이 동시에 하나 이상의 부동산을 가져야합니다. 금속 3D 프린팅은 다양한 재료를 함께 인쇄 할 수 있으므로 설계 요구에 따라 금속 구성 요소를 다양한 품질로 결합하는 복합 인쇄물을 만들 수 있습니다. 예를 들어, 원자력 장비의 일부 부분은 방사선에 저항하고 열을 잘 수행 할 수 있어야합니다. 3D 프린팅을 통해 방사선 - 저항 합금은 열을 잘 수행하는 금속과 결합 될 수 있습니다. 방사선 - 저항성 재료는 중요한 영역에서 사용되며 열을 잘 전달하는 금속은 열을 제거 해야하는 지역에서 사용됩니다. 이런 식으로 두 가지 유형의 재료가 함께 작동하여 성능을 향상시킵니다. 이 멀티 - 재료 복합 인쇄 기술은 재료를 선택할 때 일반적인 생산 절차의 한계를 극복하고 에너지 장비 요소의 높은 - 성능 통합에 대한 더 많은 옵션을 열어줍니다.
기능적 구배 자료 인쇄는 성능 전환을 가능하게합니다.
에너지 장비의 일부 섹션은 다양한 작업 환경과 성능 요구를 처리 할 수 있어야합니다. 금속 3D 프린팅은 기능적으로 등급이 매겨진 재료를 만들 수 있습니다. 즉, 재료의 품질이 부품 내에서 부드럽게 변할 수 있습니다. 예를 들어, 태양열 발전에서 수집 튜브의 내부 벽은 열을 잘 흡수 할 수 있어야하지만 외부 벽은 잘 절연 할 수 있어야합니다. 금속 3D 인쇄 기술을 사용하면 설계 요구를 충족시키기 위해 금속 재료의 구성과 미세 구조를 천천히 변경할 수 있습니다. 이렇게하면 열 수집 튜브가 열을 흡수에서 내부에서 절연하는 것으로 쉽게 이동하여 튜브의 전반적인 성능이 향상됩니다.
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