01 „Neišvengiamas ryšys“ tarp povandeninės įrangos ir titano lydinių
Mūsų šalyje gausu jūros išteklių, o povandeninė įranga yra esminė priemonė tyrinėti vandenyną. Jo svarba-savaime suprantama. Pirmosiomis dienomis povandeninė įranga dažniausiai buvo gaminama iš geležies{3}}pagrindų medžiagų. Vėliau, norint pasiekti lengvą svorį, buvo plačiai naudojamos aliuminio lydinio medžiagos. Tačiau tobulėjant strategijai tapti jūrine galia, povandeninė įranga turi turėti ilgo-atstumo, ilgalaikio-ir giluminio{8}naudojimo galimybes. Titano lydiniai išsiskiria lengvu svoriu, dideliu stiprumu, atsparumu korozijai ir ne{10}}magnetinėmis savybėmis, todėl jie yra idealus pasirinkimas povandeninės įrangos konstrukcinėms medžiagoms. Nepaisant to, titano lydinio apdorojimas yra sudėtingas, o tradiciniai apdorojimo metodai turi problemų, tokių kaip mažas matmenų tikslumas, ilgi apdorojimo ciklai ir didelės sąnaudos. Taip pat atsiranda erdvės pritaikyti priedų gamybos technologiją, kuri ne tik išsprendžia titano lydinio apdirbimo problemas, bet ir žymiai pagerina gamybos efektyvumą bei ekonominę naudą.
02 Priedų gamybos technologija: nuo gimimo iki vystymosi
Priedų gamybos technologijos sampratą galima atsekti iki XIX amžiaus pabaigos JAV. Tačiau dėl tuometinių techninių apribojimų ši idėja nebuvo įgyvendinta. Tik devintajame dešimtmetyje didelės-energijos terminės sintezės technologijos ir greitojo prototipų kūrimo technologijos proveržis padėjo pagrindą priedų gamybos technologijos plėtrai. Nuo tada ši technologija nuolat tobulėjo ir palaipsniui atsirado tokiose srityse kaip aviacija, medicina ir automobiliai, o dabar tapo viena iš pažangiausių pagrindinių gamybos pramonės technologijų. Priedų gamybos technologijos esmė yra „surinkimas po-sluoksnio-“. Jame naudojami šilumos šaltiniai, pvz., lazeriai, elektronų pluoštai ar lankai, kad ištirptų milteliai ar laidai, ir sukuria juos sluoksnis po sluoksnio pagal trijų{11}}dimensijų modelį, kad galiausiai būtų sudarytos visos sudedamosios dalys. Ši technologija ne tik pramuša tradicinės gamybos apribojimus, bet ir suteikia naują sprendimą sudėtingų konstrukcijų gamybai.
03 Priedų gamybos technologijos taikymas povandeninėje titano lydinio įrangoje
Novatoriška propelerių gamyba:
Propeleris yra esminis povandeninės įrangos varomasis komponentas. Anksčiau titano lydinio sraigtai susidūrė su didelių sąnaudų ir sudėtingo proceso iššūkiais. Kai gamybos apimtis buvo maža, nors mechaninis storų plokščių apdorojimas buvo patogesnis, medžiagų panaudojimo lygis buvo itin mažas. 2017 m. „Damen Group“, Vokietijos sraigtų gamintojas „Promarin“, programinės įrangos tiekėjas „Autodesk“ ir Roterdamo priedų gamybos laboratorija (RAMLAB) bendradarbiavo ir sėkmingai užbaigė pirmąjį pasaulyje trijų -menčių nikelio-aliuminio bronzos lydinio sraigtą (kurio skersmuo yra 1,35 metro), naudojant 4 metro lanko technologiją ir pridedant svorį. Atitinkami našumo testai buvo išlaikyti ir gavo Prancūzijos klasifikavimo draugijos sertifikatą. Kinijos laivų statybos pramonės grupė „Fenxi Heavy Industry Co., Ltd.“ kartu su Shaanxi Changlong Jiuzhou Metal Technology Co., Ltd. naudojo LMD technologiją, kad išbandytų{14}}septynių{15}menčių titano lydinio sraigtą (kurio skersmuo 800 mm ir svoris 30 kg), ir šiuo metu jam taikomas Kinijos klasifikavimo asociacijos sertifikatas. Palyginti su tradiciniais gamybos metodais, priedų gamyba demonstruoja unikalius sraigtų gamybos pranašumus ir išsprendžia daugybę problemų.
Proveržis tuščiavidurių korpusų gamyboje:
Tuščiaviduriai korpusai yra vienas sudėtingiausių povandeninės įrangos komponentų. Tradicinis žiedų kalimo ir jų suvirinimo būdas turi problemų, tokių kaip didelis surinkimo sunkumas, daugybė suvirinimo siūlių, didelė suvirinimo deformacija, mažas medžiagos panaudojimo greitis ir ilgas apdorojimo laikas. Mūsų įmonė sėkmingai baigė tuščiavidurių korpusų bandomąją gamybą naudojant LMD technologiją. Po bandymo šis komponentas sėkmingai išlaikė mechaninio veikimo testą ir išorinio vandens slėgio bandymą. Palyginti su tradiciniais perdirbimo metodais, medžiagų panaudojimo lygis padidėjo nuo 50% iki 95%, apdorojimo laikas sutrumpėjo nuo 7 dienų iki 1 dienos, gamybos sąnaudos sumažėjo 20%, žymiai pagerinant gamybos efektyvumą ir ekonominę naudą.
Slėginių indų tyrinėjimas ir eksperimentavimas:
Užsienio šalyse Breddermann komanda sėkmingai pagamino GR5 titano lydinio pusrutulio formos kevalus, naudodama LMD technologiją, ir atliko jų vertinimus bei bandymus, siekdama ištirti galimą jų pritaikymą povandeninėje įrangoje. Tyrimas parodė, kad optimizavus statybos kryptį ir įdiegus laikančias konstrukcijas, būtų galima pagerinti antrosios pusrutulių partijos matmenų tikslumą. Gedimo bandymai parodė, kad antrosios pusrutulių partijos slėgis{3}}atlaikomoji galia gerokai padidėjo, o tai yra svarbios nuorodos kuriant povandeninę titano lydinio įrangą.
04 Priedų gamybos technologijos „Svarbiausias akcentas“.
Priedo gamybos technologija skiriasi nuo tradicinių perdirbimo technologijų. Remiantis trijų-dimensijų modeliais, jis apdorojamas sluoksniais, naudojant šilumos šaltinius, pvz., lazerius, elektronų pluoštus arba lanko sroves, kad ištirptų miltelius arba laidus, ir stato juos sluoksnis po sluoksnio, kad būtų sudarytas bendras komponentų susidarymas. Konstruojant povandeninę titano lydinio įrangą ši technologija turi akivaizdžių pranašumų.
Puikus prisitaikymas prie dydžio:
Lazerinio selektyvaus lydymo (SLM) technologija, nors ir ribojama vakuuminės kameros erdvės, vidaus ir užsienio įranga gali padengti daugiau nei 60% povandeninės įrangos komponentų, o tobulėjant technologijoms, formavimo dydis vis didėja. Nors lazerinio sintezės nusodinimo (LMD) ir lankinio priedų gamybos (WAAM) technologijos iš esmės neturi jokių apribojimų komponentų formavimo dydžiui, jos gali atitikti didelių komponentų reikalavimus, o po smulkaus apdorojimo gali atitikti įrangos naudojimo reikalavimus.
Reikšmingi pranašumai gaminant sudėtingas konstrukcijas:
Atsižvelgiant į sraigtus ir tuščiavidurius korpusus, tradicinis gamybos metodas pasižymi didelėmis sąnaudomis, sudėtingais procesais ir mažu medžiagų panaudojimu. Taikant priedų gamybos technologiją, šias problemas galima išspręsti ir pagerinti gamybos efektyvumą. Pavyzdžiui, septynių-lapų titano lydinio sraigtai ir tuščiaviduriai korpusai, kuriuos mūsų įmonė išbandė-, labai pagerino našumą, kainą ir apdorojimo ciklą.
Medžiagos sudėtis ir eksploatacinės savybės garantuojamos:
Tyrimai parodė, kad titano lydinio komponentai, apdoroti naudojant priedų gamybos technologiją, gali atitikti standartinius cheminės sudėties reikalavimus, o kai kurių procese-paruoštų GR5 titano lydinio dalių mechaninės savybės taip pat gali atitikti standartus. Nors smūgio energija yra mažesnė nei kaltinių, bendras veikimas yra geras.
