เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่แกนเซรามิกสำหรับใบพัดกังหันมีการผลิตในลักษณะเดียวกัน นั่นคือการฉีดขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์โลหะราคาแพง แต่การออกแบบใบมีดในปัจจุบันต้องการช่องระบายความร้อนภายในที่ซับซ้อนมากขึ้น การโค้งงอและโพรงที่ตายไม่สามารถสร้างขึ้นได้

ข้อจำกัดนั้นก็หายไปแล้ว เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยการถ่ายภาพสำหรับแกนเซรามิกได้ย้ายออกจากห้องปฏิบัติการไปสู่การผลิตจริง ไม่จำเป็นต้องตาย แกนพิมพ์โดยตรงจากเซรามิกเพสต์ จากนั้นจึงแยกส่วนและเผาผนึก

ประโยชน์เชิงปฏิบัติสามประการ

1. ระยะเวลารอคอยลดลงจากสัปดาห์เหลือน้อยกว่าสองสัปดาห์

การทำแม่พิมพ์แบบดั้งเดิมจะใช้เวลาตั้งแต่สามสัปดาห์ไปจนถึงหลายเดือน ด้วยการพิมพ์ 3 มิติ เมื่อการออกแบบได้รับการอนุมัติ คุณจะได้แกนเสร็จภายในเวลาไม่ถึงสองสัปดาห์ ต้องการการเปลี่ยนแปลงการออกแบบหรือไม่? พิมพ์ใหม่ในวันเดียวกัน ไม่ต้องรอตายใหม่

2. เรขาคณิตภายในที่ซับซ้อนไม่ใช่ปัญหาอีกต่อไป

การฉีดขึ้นรูปจำเป็นต้องดึงแกนออกจากแม่พิมพ์ เพื่อไม่ให้ทางเดินภายในซับซ้อนเกินไป การพิมพ์ 3 มิติไม่มีข้อจำกัดดังกล่าว คุณสามารถออกแบบช่องระบายความร้อนในรูปทรงใดก็ได้ที่เพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน—ปรับปรุงความทนทานต่ออุณหภูมิของใบมีดและอายุการใช้งานโดยตรง

3. ปริมาณน้อยไม่ทำให้ธนาคารพังอีกต่อไป

ชุดแม่พิมพ์มีราคาตั้งแต่หลายหมื่นถึงหลายแสนดอลลาร์ สำหรับการรันแกนทดสอบ 50 คอร์ ต้นทุนต่อชิ้นส่วนนั้นถือว่าไร้สาระ การพิมพ์ 3D มีต้นทุนเครื่องมือเป็นศูนย์ ทำให้ต้นทุนหนึ่งคอร์หรือร้อยมีค่าประมาณเท่าๆ กันต่อหน่วย ซึ่งช่วยลดอุปสรรคสำหรับการวิจัยและพัฒนาและการสร้างต้นแบบได้อย่างมาก

สิ่งที่ยืนอยู่ในปัจจุบัน

เทคโนโลยีนี้ได้รับการตรวจสอบแล้วในโครงการการบินและอวกาศจริง โครงการทดสอบส่วนประกอบทางการทหารรายการหนึ่งใช้แกนเซรามิกที่พิมพ์แบบ 3 มิติ และขณะนี้ได้ย้ายไปยังการผลิตนำร่องแล้ว

ความท้าทายด้านเทคนิคที่สำคัญกำลังได้รับการแก้ไข:

• การควบคุมการหดตัว – การเผาผนึกยังคงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมิติอยู่บ้าง และการรักษาพิกัดความเผื่อให้แน่นนั้นจำเป็นต้องมีการปรับแต่งกระบวนการอย่างระมัดระวัง

• การเพิ่มประสิทธิภาพด้านความแข็งแรง – การวางแนวการพิมพ์และการกำหนดสูตรอนุภาคส่งผลโดยตรงต่อความแข็งแรงของแรงดัดงอ

• วัสดุใหม่ – แกนเซรามิกที่ละลายน้ำได้เป็นตัวเลือกที่เกิดขึ้นใหม่ หลังจากการหล่อ เพียงแค่จุ่มชิ้นส่วนลงในน้ำ จากนั้นแกนก็จะละลายออกไป ช่วยลดการชะล้างสารเคมีที่รุนแรง ยังคงอยู่ในระหว่างการปรับปรุง แต่มีตัวอย่างการทำงานอยู่แล้ว

ใครควรดูแล

หากคุณกำลังพัฒนาการออกแบบเบลดใหม่หรือต้องการแกนที่ซับซ้อนจำนวนเล็กน้อย การพิมพ์ 3D ถือเป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าแก่การประเมิน ไม่มีข้อจำกัดด้านเครื่องมืออีกต่อไป ทำซ้ำได้เร็วขึ้น ลดต้นทุนการวิจัยและพัฒนา

สำหรับชิ้นส่วนมาตรฐานที่มีปริมาณมาก การฉีดขึ้นรูปแบบดั้งเดิมยังคงได้เปรียบในด้านต้นทุนและความเร็วต่อหน่วย แต่สำหรับรูปทรงที่ซับซ้อนและวงจรการพัฒนาที่รวดเร็ว ความสมดุลได้พลิกคว่ำไปแล้ว