Сейчас это ограничение исчезает. Технология фотоотверждения 3D-печати керамических стержней вышла из лаборатории и перешла в реальное производство. Никаких штампов не требуется. Сердечник печатается непосредственно из керамической пасты, затем отделяется и спекается.
1. Сроки выполнения заказов сокращаются с недель до двух недель.
Традиционное изготовление штампов занимает от трех недель до нескольких месяцев. При использовании 3D-печати после утверждения дизайна вы получаете готовые стержни менее чем за две недели. Нужна смена дизайна? Напечатайте новый в тот же день — не дожидаясь новой матрицы.
2. Сложная внутренняя геометрия больше не является проблемой.
Для литья под давлением необходимо вытащить стержень из матрицы, чтобы внутренние каналы не были слишком извилистыми. 3D-печать не имеет такого ограничения. Вы можете спроектировать охлаждающие каналы любой формы, которая оптимизирует производительность, напрямую улучшая температурную устойчивость лопаток и увеличивая срок их службы.
3. Маленькие партии больше не обходятся дорого.
Набор штампов может стоить от десятков тысяч до сотен тысяч долларов. Для серии из 50 тестовых ядер такая стоимость за деталь абсурдна. 3D-печать требует нулевых затрат на инструменты — изготовление одного ядра или сотни стоит примерно одинаково за единицу. Это значительно снижает барьер для НИОКР и создания прототипов.
Эта технология уже апробирована в реальных аэрокосмических проектах. В одной программе испытаний военных компонентов использовались керамические сердечники, напечатанные на 3D-принтере, и теперь они переведены в опытное производство.
Активно решаются ключевые технические проблемы:
Контроль усадки – спекание по-прежнему приводит к некоторым изменениям размеров, а соблюдение жестких допусков требует тщательной настройки процесса.
Оптимизация прочности – ориентация печати и состав частиц напрямую влияют на прочность на изгиб.
Новые материалы — водорастворимые керамические стержни — это новый вариант: после отливки просто окуните деталь в воду, и стержень растворится, устраняя резкое химическое выщелачивание. Еще дорабатывается, но уже доступны рабочие образцы.
Если вы разрабатываете новые конструкции лезвий или вам нужны небольшие партии сложных сердечников, 3D-печать теперь является практичным вариантом, который стоит оценить. Больше никаких ограничений по инструментам. Более быстрые итерации. Более низкие затраты на исследования и разработки.
Для крупносерийных стандартных деталей традиционное литье под давлением по-прежнему выигрывает по стоимости и скорости на единицу продукции. Но в случае сложной геометрии и быстрых циклов разработки баланс нарушился.
