液体金属

抗爆容器的选材与工艺如何用金属3D打

发布时间:2023/10/26 14:49:48   
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在传统的制造工艺中,零部件往往需要从整块材料中去掉多余的部分,以形成所需的形状和功能;而对于抗爆容器来说,复杂技术要求、使用环境及所需承载当量等因素在某些特定时候往往会决定选材和特殊工艺。在这种进退两难的情况下,我们可以设想一下,用金属3D打印技术来制造抗爆容器,又能解决哪些问题呢?

可定制出复杂结构:金属3D打印技术可以创建任意形状的三维结构,其中一些是基于先前无法制造的复杂器件和组件,为各种难以实现的功能带来了新的可能性。

可实现多材料组合结构:在3D打印过程中可以使用多种材料进行叠层组合,通过改变特定区域的材料属性,可以创造更复杂、更高性能的产品。

改变传统生产方式:金属3D打印技术一旦定型,或者可以降低生产的成本和时间,并且提供了完全不同于传统生产流程的方法。

抗爆容器的材质选择

通常情况下,我们会根据特点需求,选择以下材质作为打印材料:

不锈钢:不锈钢密度大、强度高,具有良好的抗化学腐蚀和耐磨损性能,适合在有腐蚀性气体、液体运输或者易受到机械撞击的场合使用。

铝合金:铝合金轻质且强度高,非常适合在各种运输场合中使用。

碳纤维复合材料:碳纤维复合材料质量轻,具有优异的强度和刚度。

聚氨酯等其他高分子材料:聚氨酯等其他高分子材料质地轻盈,柔软而牢固,具有极佳的防震效果。

论证合理的打印工艺

从金属打印工艺来说,可以选择以下几种打印工艺:

DMLS金属打印技术(DirectMetalLaserSintering)可以通过激光烧结形成具有复杂三维形状的零件或组件,生产的物体没有残留应力和内部缺陷,但价格高出天际。

SLM选择性激光熔化(Selectivelasermelting):使用高功率激光将每一层金属粉末完全熔化,这样产生的打印物体非常致密和坚固。但SLM制造过程中出现的高温梯度也会导致最终产品内部出现应力和错位,从而损害物理性能。

FDM熔融沉积建模(FusedDepositionModelling)使用金属材料挤压机对聚合物细丝或浸有金属小颗粒的线材按照设计形状逐层3D打印,最后进行烧结。有点是相对便宜,缺点是无法达到锻造金属相同的机械性能,而且炉内收缩不太准确。

破坏打印的产品

按照用户的需求,经过大量的研讨和专家的技术指导,我们使用图形软件绘制出容器的数字化模型;调整好金属打印机的处理参数,确保打印机设置符合容器需求的材料,温度、比例;胆颤心惊的进入打印程序,这可是几百美金一斤的耗材;最终待材质逐渐固化,进行耗能热处理来提高材料强度和稳定性,消除残留应力——一个3D打印的抗爆容器终于呈现在面前。

这时候,我们再把它炸掉。对,你没听错,把一个近百万RMB的试制品炸掉。

因为一个合格的抗爆容器,必然要经历承受冲击的爆炸试验、或是压力测试、耐腐蚀测试、尺寸精度测试、材料测试、密封性测试、抗震性测试等一系列质量检测,才可以定型使用。

科技进步的艰险在于,它不仅需要大量投入资金和人力资源,还需要涵盖众多学科领域的研究成果;它不仅需要先进的制造工艺、高质量的原材料以及最前沿的技术创新,更需要持续地完成许多复杂的试验和研究。

然而,科技成果更新换代的速度十分迅速,很多旧技术只能在短时间内被抛弃,而新技术也存在着无数难以预测的风险。

科技飞速进步的世界,就是这样残酷。

一个看起来简单的抗爆容器,也应该是这样。



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