211service.com
GE ir EADS spausdina lėktuvų dalis
DUOTI įkuria naują laboratoriją savo pasaulinėje tyrimų būstinėje Niskayuna, Niujorke, kuri skirta trimatės spausdinimo technologijas paversti perspektyvia priemone gaminant funkcines dalis įvairioms verslo įmonėms, įskaitant sveikatos priežiūrą ir kosmosą. Bendrovė siekia išnaudoti technologijos potencialą, kad dalys būtų lengvesnės, našesnės ir kainuotų pigiau nei detalės, pagamintos naudojant įprastus gamybos būdus.
Lengvesnė apkrova: Įprastą reaktyvinio variklio dangčio vyrį (viršuje) būtų galima pakeisti įmantresniu apačioje, kuris yra toks pat tvirtas, bet sveria perpus mažiau. Naujasis EADS sukurtas dizainas yra praktiškas trimatės spausdinimo technologija.
Trimačių objektų spausdinimo technologija egzistavo dešimtmečius, tačiau jos taikymas daugiausia apsiribojo naujovėmis ir specializuota gamyba pagal užsakymą, pavyzdžiui, asmeninių protezų gamyba. Tačiau dabar technologija patobulinta tiek, kad šie spausdintuvai gali pagaminti sudėtingus objektus iš patvarių medžiagų, įskaitant keramiką ir metalus, tokius kaip titanas ir aliuminis, kurių skiriamoji geba siekia dešimtis mikrometrų.
Dėl to tokios kompanijos kaip GE ir Europos gynybos ir kosmoso milžinas EADS stengiasi jį pritaikyti situacijose, panašiose į įprastinę gamybą, kai reikia daug tos pačios dalies.
Pirmasis GE technologijos pritaikymas gali būti ultragarso aparatai, kurie yra pigesni ir veikia geriau nei dabartinės versijos. Viena iš brangiausių ultragarso aparato dalių yra prietaisas, kuris elektroninius signalus paverčia garsu ir atgal – dalis, kuri ultragarso metu prispaudžiama prie žmogaus odos. Šiuos keitiklius sudaro tūkstančiai mažyčių stulpelių, nutolusių vos 30–40 mikrometrų atstumu vienas nuo kito, o kiekviena kolonėlė yra itin plona, maždaug aštuonių–10 kartų aukštesnė nei yra pločio. Labai sunku tokias dalis pagaminti liejant, nes sunku išlaisvinti dalį iš formos. Taigi GE juos gamina naudodama tikslų pjovimo įrankį, kuris labai lėtai nupjauna keramikos gabalą. Procesas yra lėtas ir brangus, todėl jį galima naudoti tik tam tikroms formoms gaminti.
Multimedija
GE ir EADS lazerinio spausdinimo procesas
Dabar GE sukūrė naują spausdinimo technologiją, kuri išsklaido ploną srutos sluoksnį, sudarytą iš keramikos, įterptos į polimero pirmtaką. Kai ant šio sluoksnio projektuojamas ultravioletinės šviesos raštas, medžiaga sukietėja tik ten, kur ją veikia šviesa. Ant jo paskleidžiamas dar vienas srutų sluoksnis ir apšviečiamas šviesa, taip, sluoksnis po sluoksnio, statoma konstrukcija.
Procesas vis dar nėra paruoštas masinei gamybai, sako Prabhjotas Singhas, mechanikos inžinierius ir „GE Research“ projektų vadovas. Tačiau kadangi procesas yra greitesnis ir taupoma medžiaga, jis gali sumažinti išlaidas. GE dizaineriai, naudojantys naująjį procesą, galėtų pagerinti keitiklio veikimą, nes jie nebus taip suvaržyti formų, kurias gali padaryti, tipai. Tai gali sukelti didesnės skiriamosios gebos ultragarsą.
GE taip pat tiria galimybę spausdinti kai kurias lėktuvo dalis – EADS neseniai taip pat laikėsi strategijos. EADS laboratorijose Filtone, JK, mokslininkai įrodė, kad jie gali išspausdinti kelias skirtingas metalines dalis lėktuvams, naudojant technologiją, kuri lazeriu kaitina metalo miltelius, kol jie suformuoja vientisas metalo formas. Naudodama šią techniką, EADS atspausdino metalinius variklio dangčių vyrius: vyriai leidžia dangtelius atsiverti variklio techninei priežiūrai. Dalys yra sudėtingų formų, kurios išlaiko tvirtumą ir sumažina dalies svorį per pusę. Naujasis vyris buvo išbandytas įprastoms dalims ir įrodyta, kad jis atitinka veikimo reikalavimus. Svorio taupymas yra labai svarbus aviacijos ir kosmoso pramonėje. Anot EADS, sumažinus lėktuvo svorį vos vienu kilogramu galima sutaupyti 3000 USD degalų per metus arba 100 000 USD per 30 metų – tai įprastas lėktuvo eksploatavimo laikas.
Žinoma, technologija vis dar ribota. Nors galima atspausdinti daugybę funkcinių metalų lydinių, variklyje naudojamų didelio našumo lydinių dar negalima pagaminti tokiu būdu (tokioms dalims reikia tikslios medžiagų temperatūros kontrolės apdirbimo metu, o to neįmanoma pasiekti dar spausdinama). GE naudos naują technologiją variklio dalims, pvz., turbinų mentėms, spausdinti, bet tik tam tikroms konstrukcijos savybėms, pvz., aerodinamikai, o ne gebėjimui atlaikyti aukštą temperatūrą ir slėgį, išbandyti. Singhas teigia, kad tai gali padėti pagreitinti projektavimo procesą, nes labai tiksli dalis būtų pagaminta per kelias savaites, o ne mėnesius.
Kitas pagrindinis technologijos apribojimas yra objektų, kuriuos ji gali spausdinti, dydis. Priklausomai nuo medžiagos ir spausdintuvo, galima spausdinti nuo kelių centimetrų iki beveik metro. Kai kurių didelių GE jėgainių turbinų sparnų ar dalių išspausdinti vis dar neįmanoma. Ir yra dalykų, kurie greičiausiai niekada nebus pagaminti naudojant trimatį spausdinimą. Jis niekada nebus naudojamas gaminant tokius daiktus kaip nagai. Tačiau galiausiai jis galėtų būti naudojamas gaminant įrankius, iš kurių gaminami nagai, sako Jonathanas Meyeris, EADS Innovation Works tyrimų grupės vadovas.