Kasus latar belakang
Menggunakan teknologi peleburan laser—salah satu teknologi pencetakan 3D—kerja sama ilmiah dan industri menciptakan mesin pembakaran internal yang bobotnya hampir 21% lebih ringan dalam proyek "Leichtbau Motor". Dampak pengurangan bobot yang signifikan ini telah menarik banyak perhatian, khususnya di sektor kedirgantaraan di mana kinerja dan efisiensi pesawat bergantung pada desain bobot yang ringan.
ide-ide teknis
Dengan penumpukan material lapis demi lapis, teknologi pencetakan 3D logam adalah metode manufaktur aditif yang mengubah model digital menjadi model fisik. Ide dasarnya adalah menghasilkan model 3D dari produk yang dimaksud dengan menggunakan perangkat lunak computer-aided design (CAD), kemudian mengiris dan menguraikan model tersebut menjadi beberapa lapisan tipis, sehingga menghasilkan jalur pencetakan untuk setiap lapisan tipis. Setelah memilih printer dan bahan 3D yang sesuai, pindahkan file yang diiris ke printer untuk pencetakan lapis demi lapis dan terakhir selesaikan produksi objek.
pemeriksaan kasus
Desain untuk pengurangan berat bak mesin dan kepala silinder
Kru proyek "Leichtbau Motor" memutuskan untuk memaksimalkan kinerja kepala silinder mesin dan bak mesin. Kedua coran paduan aluminium ini telah mengalami pengurangan berat yang signifikan setelah remanufaktur teknologi pencetakan 3D.
Penutup silinder:
Melalui optimasi topologi kepala silinder, kepala silinder yang dibangun kembali telah menurunkan bobot sebesar 2,3 kg, sehingga 22% lebih ringan dibandingkan komponen aslinya.
Bagian yang mengalami tekanan mekanis besar telah diperkuat untuk menjamin kekuatan setelah pengurangan berat. Balok T ganda (IPB) dikombinasikan dengan laci tertutup terintegrasi menghasilkan rasio pengurangan berat dan retensi kekakuan yang ideal.
Sistem pendingin aliran silang yang inovatif mengurangi suhu di ruang bakar hingga 40% dengan menggunakan saluran pendingin terpisah, bukan jaket air berkapasitas besar, sehingga menurunkan asupan air yang diperlukan.
bak mesin:
Desain untuk pengurangan bobot: Bobot bak mesin yang dibuat ulang kurang dari 5,1 kg. Didesain sebagai rok pendek dengan pelat alas aluminium, bak mesin menggantikan penutup bantalan baja dengan pelat alas, sehingga menurunkan gesekan bantalan utama mesin diesel dasar.
Struktur beban horizontal terbuka yang terdapat pada partisi bak mesin diperkuat dengan material komposit berusuk silang di tempat yang sesuai. Penguatan ekstra berasal dari dua pipa penghubung ringan di sekitar sumbu keseimbangan.
Optimalisasi material adalah resin fenolik yang diperkuat serat kaca yang membentuk penutup samping bak mesin, sehingga menghemat sekitar 15% berat.
Perbaikan sirkuit oli dan pipa knalpot
Pipa knalpot: Lapisan insulasi langsung dicetak menggunakan teknologi pencetakan 3D, sehingga mempercepat pembangkitan panas pada sistem pasca pengolahan gas buang.
Mengoptimalkan sirkuit oli: Baik saat start dingin maupun pengoperasian reguler, sirkuit oli yang lebih baik menawarkan manfaat tambahan. Pengkabelan baru (membungkuk, bukan defleksi tajam) dan perbaikan penampang secara bersama-sama menurunkan kehilangan tekanan di kepala silinder dan bak mesin sebesar 22%.
Penerapan manfaat
desain ringan: Melalui struktur pencetakan yang ideal dan kualitas material yang ditingkatkan, teknologi pencetakan 3D logam mencapai desain komponen penerbangan yang ringan, sehingga sangat meningkatkan kinerja dan efisiensi pesawat.
Sebagai teknik manufaktur aditif, teknologi pencetakan 3D logam pada dasarnya mencegah hilangnya sumber daya, waktu, dan biaya lainnya dalam proses "produksi material yang sama dan manufaktur subtraktif". Menyesuaikan secara pribadi membantu memperpendek siklus kreatif dan meningkatkan efisiensi produksi.
Manufaktur dengan struktur yang kompleks: Teknologi pencetakan 3D logam dapat segera menerjemahkan model CAD menjadi model fisik untuk komponen penerbangan dengan struktur yang rumit, sehingga mencapai replikasi persis satu-ke-{{2}satu dan mengatasi tantangan reproduksi yang sulit dalam teknik manufaktur konvensional.
Beberapa komponen penerbangan di sektor dirgantara memiliki masa pakai yang terbatas dan memerlukan perawatan dan perbaikan berkala. Produksi komponen yang cepat dan pemulihan area kerusakan yang tepat yang dimungkinkan oleh teknologi pencetakan 3D logam membantu menghemat biaya produksi.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/mjf-3d-printing-nylon-pa12-car-parts.html