С течением времени в аэрокосмической промышленности геометрия компонентов становится все сложнее. Компания 3DCERAM усовершенствовала процесс создания деталей и предложила клиентам аддитивное производство керамических стержней. Литейные базы - обязательный элемент системы изготовления лопаток для авиационных и наземных газовых турбин. Внутренняя охлаждающая структура конструкции способствует снижению температуры подложки, создавая возможность для экономии топлива, повышения эффективности работы двигателя и уменьшения объема выбросов.

Преимущества технологии 3D-керамической печати в литейном производстве стержней в будущем

Керамические стержни - это расходный материал, который используется в качестве негатива после того, как металл расплавляется на основу. Потребность в усовершенствованной конструкции детали обусловлена высокими требованиями потребителей к экономичным двигателям, функционирующим при повышенных температурах. Новые запчасти трудно изготовить классическими методами из-за сложной сети внутренних проходов и камер, требующих специальной системы для охлаждения лезвия.

Традиционное литье - трудоемкий процесс, который включает в себя множество этапов. Сложная конструкция пресс-формы приводит к ограничению возможности модификации изделий во время разработки усовершенствованных компонентов.

Аддитивное производство открывает новые преимущества для классического производственного процесса. Революционная технология 3DCERAM обеспечивает следующие преимущества:

• сохранение сильных сторон стержней;
• увеличение сложности конструкции стержней;
• гибкость дизайна;
• повышение производительности и рентабельности.

Существует 3 типа пресс-форм: с равными осями, с направленным отверждением и одинарные.

Равноосное литье - самый дешевый и быстрый метод. Наружные стенки заготовки нагреваются до уровня температуры затвердевания сырья. Металл плавится и быстро схватывается, образуя однородное равноосное зерно.

Литье с направленной кристаллизацией предполагает неравномерный нагрев стен. Диапазон температуры от высокой до низкой поддерживается на стенках, пока материал расплавляется на стержень. Готовый объект приравнивается к микроструктуре длинных кристаллов, ориентированных в осевом направлении.

Монокристаллическое литье осуществляется аналогично предыдущему варианту, но, чтобы ограничить поток жидкого сплава, рост кристаллических структур строго контролируется. Это приводит к улучшенным высокотемпературным свойствам и повышению характеристик двигателя.

Оптимальные для печати материалы

Благодаря оптимизации 3DCERAM может обеспечить изготовление значительного количества изделий и улучшить рентабельность инвестиций в среднесрочной перспективе. Выбор вида керамики, используемой для создания керамических литейных стержней, является очень важной частью аддитивного производства. Есть несколько принципиальных моментов, которые необходимо учитывать при определении сырья:

• сложность стержня;
• тип сплава, из которого изготовлен стержень;
• низкий коэффициент теплового расширения и относительно сильное механическое сопротивление;
• отсутствие химической реакции между основой стержня и металлом во время заливки.

Бренд разработал собственную линию паст 3DMix для использования вместе с принтером для керамической 3D-печати CERAMAKER 900 и аналогичными моделями С100 и С3600с. В оборудовании достигнуто получение требуемого качества печати и высокой плотности обожженных элементов.

3DCERAM предлагает следующие варианты материалов керамики:

• Alumina (AI203) - оксид алюминия (корунд). Может использоваться с никелем, кобальтом, сталью и титаном. Отличается хорошей механической стойкостью. Трудно растворяется химическими веществами под высоким давлением.
• Fused Silica (Si02) - диоксид кремния (кварцевый песок). Подходит для необычных, детализированных форм. Совместим с никелем и алюминием. Особенности – прочность, тугоплавкость и низкие физические свойства при экстремальных температурах. Легко растворяется с помощью химикатов.
• Alumina Silica (AL203-Si02) - смесь оксидов алюминия и кремния. Для облегчения растворения стержня добавляется графит. Оксид алюминия замедляет кристаллизацию диоксида кремния, но уменьшает механическое сопротивление основы.
• Silicore (zircon silica) - диоксид циркония - пористая керамика с высокой прочностью, устойчивая при неординарных условиях. Совместима со всеми сплавами, кроме кобальта. Из-за циркона бывает трудно растворить стержень.

Расходные составы разработаны для создания продукта, по свойствам идентичного объектам, изготовленным традиционными методами. Компания оптимизирует керамическую пасту в соответствии с критериями заказчика, подгоняя смесь под параметры оборудования. Производитель делится опытом и предлагает линию «под ключ». Индивидуальные инжиниринговые решения дают возможность клиентам применять собственные сертифицированные порошки при использовании революционной технологии керамической 3D-печати.

Согласно анализу перспектив на десять лет, подготовленному компанией Smartech Markets, будущее у аддитивного производства технической керамики безоблачно. Изготовление литейных стержней до сих пор оставалось закрытым рынком, с небольшим количеством инноваций за последние несколько десятилетий. Объемная печать позволила оптимизировать создание основ из керамики, поскольку 3D-процесс послойного построения трехмерных предметов облегчил изготовление сложных структур.

3DCERAM предлагает своим партнерам идеальный комплекс: отличные технические решения, революционную технологию и собственный обширный опыт в производстве объектов для аэрокосмической отрасли.

Источник