Dengan perkembangan senjata dan peralatan yang ringan, perlindungan yang kuat, kerusakan tinggi, informasi, dan kecerdasan, struktur dan fungsi bagian dan komponennya secara bertahap menjadi lebih kompleks dan beragam dalam struktur dan fungsinya. Proses pengecoran, penempaan, dan pengelasan tradisional sulit untuk memenuhi persyaratan kebutuhan pembuatan dan Perbaikan. Perkembangan pesat teknologi manufaktur aditif logam dalam beberapa tahun terakhir telah memberikan metode baru untuk pembuatan dan perbaikan komponen senjata dan peralatan yang kompleks. Dibandingkan dengan proses pembuatan tradisional, teknologi pembuatan aditif logam tidak memerlukan cetakan, dapat mengurangi proses pembuatan, mempersingkat siklus pembuatan, dan dapat mencapai desain dan pembuatan komponen kompleks yang ringan dan terintegrasi secara struktural.
Apa itu Teknologi Manufaktur Aditif Logam
Teknologi manufaktur aditif logam adalah teknologi manufaktur canggih yang menggunakan kawat logam, batangan, atau bubuk sebagai bahan baku, dan ditumpuk lapis demi lapis sesuai dengan rute yang telah ditentukan setelah model didiskritisasi dengan sintering, peleburan, penyemprotan, dll., untuk mewujudkan pembentukan komponen secara keseluruhan. Saat ini, teknologi manufaktur aditif logam yang terutama digunakan dalam pengembangan senjata dan peralatan di rumah dan di luar negeri termasuk laser, busur, sinar elektron, semprotan dingin, teknologi manufaktur aditif aduk gesekan, dll.
1. Teknologi pembuatan aditif laser
Teknologi pembuatan aditif laser menggunakan laser berenergi tinggi sebagai sumber panas, melelehkan bubuk atau kawat di bawah perlindungan gas lembam, dan menumpuknya lapis demi lapis untuk mewujudkan pembentukan bagian secara langsung. Teknologi pembuatan aditif laser mencakup pembuatan aditif bubuk laser dan pembuatan aditif sekering laser. Diantaranya, teknologi manufaktur aditif bubuk laser dibagi menjadi manufaktur aditif peleburan selektif laser dan manufaktur aditif pengumpanan bubuk koaksial laser. Dibandingkan dengan teknologi manufaktur aditif lainnya, teknologi manufaktur aditif laser, terutama teknologi manufaktur aditif peleburan selektif laser, memiliki akurasi pembentukan yang tinggi dan cocok untuk pembuatan keseluruhan bagian struktur senjata dan peralatan yang kompleks dan halus. Namun, teknologi pembuatan aditif peleburan selektif laser dibatasi oleh ukuran kamar gas lembam dan biaya peralatan serta bubuk dan tidak cocok untuk pembuatan komponen kompleks skala besar yang cepat dan ekonomis. Selain itu, karena konduktivitas termal yang kuat dari bahan seperti paduan aluminium dan reflektifitas laser yang tinggi, cacat seperti retakan dan pori-pori cenderung terjadi selama proses pembuatan aditif peleburan selektif laser. Dibandingkan dengan teknologi manufaktur aditif bubuk laser, teknologi manufaktur aditif fusi laser memiliki tingkat pengendapan yang cepat, tingkat pemanfaatan material yang tinggi, biaya rendah, kepadatan komponen aditif yang tinggi, dan penyimpanan kabel yang mudah, tetapi tidak cocok untuk struktur halus. Bahan logam sulit disiapkan untuk suku cadang dan kabel.
2. Teknologi pembuatan aditif berkas elektron
Teknologi pembuatan aditif berkas elektron menggunakan berkas elektron berdensitas energi tinggi sebagai sumber panas, melelehkan bahan pengisi seperti kawat atau bubuk logam di lingkungan vakum, dan menyimpannya sesuai dengan jalur yang telah direncanakan sebelumnya untuk memproduksi bagian atau blanko logam. Dibandingkan dengan teknologi pembuatan aditif laser, teknologi pembuatan aditif berkas elektron memiliki laju pengendapan yang cepat dan dapat menghasilkan logam tahan api. Karena dilakukan di lingkungan vakum, tidak hanya dapat menghindari kontaminasi bahan oleh oksigen, hidrogen, dan nitrogen, tetapi juga memiliki efek peleburan vakum pada logam. Oleh karena itu, teknologi manufaktur aditif berkas elektron dapat memenuhi kebutuhan manufaktur aditif logam yang sangat aktif pada suhu tinggi seperti paduan titanium. . Selain itu, berkas elektron dapat dengan cepat memindai permukaan logam yang diendapkan untuk memanaskannya terlebih dahulu sebelum pengendapan logam selanjutnya, mengurangi tegangan sisa dan deformasi selama manufaktur aditif. Dibandingkan dengan teknologi manufaktur aditif bubuk peleburan selektif berkas elektron, teknologi manufaktur aditif sekering berkas elektron memiliki efisiensi pengendapan yang cepat, kepadatan komponen yang tinggi, biaya bahan yang rendah, dan tingkat pemanfaatan yang tinggi, dan cocok untuk pembuatan cepat komponen besar. Namun, karena titik berkas elektron kecil dan energinya terkonsentrasi, dalam proses pembuatan aditif sekering berkas elektron, ketika bahan kawat menyimpang dari area titik berkas elektron karena deformasi termal atau keseragaman diameter yang buruk, mudah menyebabkannya. proses pembuatan aditif terganggu.
3 Teknologi manufaktur aditif sekering busur
Teknologi manufaktur aditif sekering busur (selanjutnya disebut sebagai "teknologi manufaktur aditif busur") menggunakan kawat logam sebagai pengisi, melelehkan kawat melalui busur, dan menumpuk lapis demi lapis sesuai dengan rute yang ditetapkan untuk mewujudkan pembentukan komponen logam secara keseluruhan. Mirip dengan pengelasan busur, teknologi manufaktur aditif busur dapat dibagi menjadi elektroda leleh dan teknologi manufaktur aditif busur elektroda non-leleh sesuai dengan jenis elektroda. Di antara mereka, teknologi pembuatan aditif busur elektroda non-lebur mencakup dua jenis busur tungsten argon dan busur plasma. Dibandingkan dengan teknologi manufaktur aditif berbasis bubuk sinar laser dan elektron, teknologi manufaktur aditif busur tidak mudah untuk menghasilkan cacat seperti tidak menyatu, memiliki efisiensi manufaktur yang tinggi, pemanfaatan material yang tinggi, dan biaya kabel dan peralatan yang rendah, dan cocok untuk besar dan senjata dan peralatan yang rumit. Manufaktur cepat integral komponen. Namun, dibandingkan dengan manufaktur aditif berbasis bubuk sinar laser atau elektron, teknologi manufaktur aditif busur memiliki presisi manufaktur yang lebih rendah, memerlukan pemrosesan mekanis selanjutnya, dan sulit untuk mewujudkan pembuatan bagian struktural yang kompleks dan halus. Selain itu, teknologi pembuatan aditif busur tidak cocok untuk bahan logam dengan kemampuan deformasi plastis yang buruk dan sulit untuk dibuat menjadi kabel.
Aplikasi Manufaktur Aditif Logam
Setelah beberapa dekade berkembang pesat, teknologi manufaktur aditif logam telah diterapkan pada pengembangan, produksi, dan perbaikan senjata dan peralatan dalam dan luar negeri, yang sangat mempersingkat siklus pengembangan dan perbaikan komponen kompleks, mengurangi biaya produksi dan pemeliharaan, dan meningkatkan struktur desain dan efisiensi. Kebebasan manufaktur meningkatkan kemampuan tempur teknis senjata dan peralatan yang komprehensif. Saat ini, jenis bahan yang terlibat dalam pembuatan dan perbaikan suku cadang peralatan senjata dengan teknologi manufaktur aditif logam meliputi baja khusus, paduan titanium, paduan aluminium, paduan super, paduan magnesium, dan paduan tahan api.
Meringkaskan
Teknologi manufaktur aditif logam memberikan ide dan peluang baru untuk pengembangan perlindungan yang ringan, kuat, kerusakan tinggi, informatisasi, dan kecerdasan senjata dan peralatan. Ini telah diterapkan pada baja khusus, paduan aluminium, paduan titanium, dan superalloy, Pembuatan cepat keseluruhan, dan perbaikan komponen kompleks seperti paduan magnesium dan logam tahan api telah sangat meningkatkan kinerja senjata dan peralatan yang komprehensif dan mempersingkat pengembangan, produksi dan siklus pemeliharaan. Selain itu, teknologi manufaktur aditif logam telah berhasil mewujudkan desain dan persiapan bahan logam berkinerja tinggi seperti paduan entropi tinggi, bahan gradien, dan bahan komposit, dan memiliki prospek aplikasi yang luas di bidang ketahanan suhu tinggi, ketahanan benturan , dan struktur senjata dan peralatan yang ringan.