Kovové 3D tlačené produkty sú široko používané v priemyselnej výrobe, letectve, medicíne, automobilovom priemysle a mnohých ďalších oblastiach, pričom bežné typy produktov zahŕňajú konštrukčné komponenty, funkčné komponenty a prispôsobené diely. To, čo robí výrobu kovových aditív v týchto sektoroch mimoriadne cennou, je jej schopnosť produkovať geometrie - vnútorných kanálov, mriežkových štruktúr, pacientov- alebo -špecifických kontúr - vozidla, ktoré by bolo ťažké, nákladné alebo úplne nemožné dosiahnuť samotným odlievaním, kovaním alebo subtraktívnym obrábaním. Nižšie uvedené časti podrobne opisujú hlavné oblasti použitia spolu s ďalším kontextom, prečo sa aditívna výroba stala v každom prípade preferovanou výrobnou metódou.
Letecké pole
Konštrukčné komponenty rakiet a satelitov, ako sú prepážky palivových nádrží vesmírnej lode SpaceX a konzoly z titánovej zliatiny na Mars roveroch NASA, využívajú odľahčovacie charakteristiky kovovej 3D tlače na zníženie nákladov na štart. V leteckých aplikáciách má každý kilogram štrukturálnej hmoty priame a často značné náklady spojené s tým, že sa dostane na obežnú dráhu alebo mimo nej, takže vďaka schopnosti aditívnej výroby konsolidovať viacero častí do jedinej topologickej-štruktúry optimalizovanej - odnímajúc materiál všade tam, kde to nie je štrukturálne potrebné, pri zachovaní dráh zaťaženia - sa stal prirodzeným vhodným pre toto odvetvie. Táto konsolidácia dielov tiež znižuje počet spojov a spojovacích prvkov, ktoré sú často najslabšími miestami v tradične zostavenej konštrukcii.
Medzi súčasti aero{0}}motorov patria lopatky turbíny -, ako sú lopatky z kompozitu s keramickou matricou GE Aerospace -, ako aj dýzy spaľovacej komory, ktoré využívajú zložité chladiace kanály na zlepšenie tepelnej účinnosti. Keďže konštruktéri motorov presadzujú vyššie prevádzkové teploty s cieľom zlepšiť palivovú úspornosť, schopnosť tlačiť geometrie vnútorného chladenia, ktoré sledujú presný tepelný profil komponentu, sa stáva čoraz cennejšou, pretože umožňuje presnejšie riadenie tepla než kanály obmedzené na priame-vŕtanie.
Satelitné antény a držiaky sú ľahké komponenty z hliníkovej alebo titánovej zliatiny, ktoré spĺňajú požiadavky vesmírneho prostredia na odolnosť voči žiareniu a nízku-hmotnosť. Keďže komponenty satelitov musia prežiť aj extrémne tepelné cykly a zaťaženie vibráciami pri štarte, schopnosť aditívnej výroby produkovať optimalizované mriežkové alebo rebrové štruktúry - namiesto pevného materiálu - pomáha splniť požiadavky na tuhosť a pevnosť pri zachovaní hmotnosti na absolútnom minime.
Oblasť priemyselnej výroby
Formy a nástroje zahŕňajú vložky vstrekovacích foriem pre automobilové komponenty, ktoré obsahujú integrované chladiace kanály, ako aj prípravky používané v elektronickom priemysle -, ktoré môžu skrátiť výrobné cykly o 30 % až 50 %. Toto dramatické skrátenie času cyklu-pochádza predovšetkým z konformného chladenia: pretože chladiace kanály môžu byť vedené tak, aby sledovali obrys povrchu dutiny formy a neobmedzovali sa na priame otvory, teplo sa odoberá rýchlejšie a rovnomernejšie, čo skracuje fázu chladenia každého lisovacieho cyklu a znižuje deformáciu dielu.
Hydraulické a pneumatické komponenty, ako sú bloky hydraulických ventilov a telesá valcov, integrujú vnútorné prietokové kanály, ktoré znižujú riziko úniku. Tradičná výroba týchto komponentov často vyžaduje vŕtanie priamych priechodov a následné upchávanie nežiaducich priesečníkov, čím sa vytvárajú potenciálne únikové cesty na každej zátke; aditívna výroba dokáže vytlačiť prietokové kanály priamo v ich optimálnom trojrozmernom{1}}rozmere, čím sa mnohé z týchto spojov úplne eliminujú.
Komponenty ťažkých strojov, ako sú zuby rýpadiel-odolné proti opotrebeniu a rezné nástroje na vŕtanie tunelov (štítový stroj), používajú na predĺženie životnosti zliatiny s vysokou{1}}tvrdosťou, ako je volfrámová oceľ. V týchto aplikáciách je odolnosť zliatiny proti opotrebeniu prvoradá a aditívna výroba umožňuje nanesenie materiálu odolného proti opotrebeniu- presne tam, kde je to najviac potrebné, -, napríklad na reznej hrane alebo kontaktnom povrchu -, bez toho, aby sa nevyhnutne vyžadovalo, aby bol celý komponent vyrobený z drahšieho materiálu s vysokou-tvrdosťou.
Lekárska oblasť
Ortopedické implantáty zahŕňajú protézy bedrového/kolenného kĺbu z titánovej zliatiny -, ako sú prispôsobené protézy spoločnosti Johnson & Johnson -, ako aj klietky na fúziu chrbtice, ktoré možno prispôsobiť individuálnej anatómii kosti pacienta. Pretože sa geometria skeletu každého pacienta líši, aditívna výroba umožňuje navrhnúť implantáty priamo z údajov zo skenu CT alebo MRI pacienta, čím sa zlepšuje prispôsobenie a potenciálne sa skracuje čas zotavenia v porovnaní s implantátmi vybranými z obmedzeného rozsahu štandardných veľkostí.
Zubné náhrady zahŕňajú zubné korunky a abutmenty zo zliatiny kobaltu-chrómu s presnosťou dosahujúcou 0,01 mm, aby sa prispôsobili orálnemu prostrediu. Táto úroveň rozmerovej presnosti je nevyhnutná vzhľadom na to, akú malú toleranciu majú ústa voči zle -sedajúcej náhrade -, dokonca aj malé nezrovnalosti môžu spôsobiť nepohodlie, nesprávne zarovnanie zhryzu alebo{5}}dlhodobé opotrebenie susedných zubov, a preto sa digitálne skenovanie v kombinácii s presnou aditívnou výrobou v moderných zubných laboratóriách stáva čoraz štandardnejším.
Chirurgické vodidlá sú chirurgické navigačné šablóny z titánovej zliatiny, ktoré pomáhajú pri ortopedických a neurochirurgických postupoch s presným vedením. Tieto príručky špecifické pre pacienta- sú zvyčajne navrhnuté na základe rovnakých údajov zo snímok, aké sa používajú na plánovanie implantátov, a pomáhajú chirurgom umiestniť vrtáky, skrutky alebo rezné nástroje s takou presnosťou, akú by bolo ťažké dosiahnuť voľnou rukou, čím sa skracuje čas chirurgického zákroku a zlepšuje sa konzistentnosť výsledkov.
Automobilové pole
Vysoko{0}}výkonné komponenty zahŕňajú komponenty odpruženia z titánovej zliatiny v pretekárskych autách Formuly 1 a kolesá z hliníkovej zliatiny v superautách, ktoré znižujú hmotnosť a zároveň zlepšujú pevnosť. Najmä v motoristickom športe sa náklady na aditívnu výrobu dajú ľahšie odôvodniť ako v prípade vozidiel na-sériovom trhu, pretože aj malé zníženie hmotnosti zavesenia alebo neodpruženej hmoty môže priniesť merateľné zvýšenie výkonu a objemy výroby sú dostatočne nízke na to, aby-náklady na nástroje boli inak neúmerné.
Nové komponenty energetického vozidla zahŕňajú chladiace platne batérie z hliníkovej zliatiny v modeli Tesla 3, ako aj koncové kryty motora BYD, ktoré optimalizujú účinnosť tepelného manažmentu. Tepelný manažment batérie je kritickým faktorom výkonu a bezpečnosti v elektrických vozidlách a 3D tlačené chladiace platne môžu obsahovať geometriu vnútorných kanálov optimalizovanú pre rovnomerné rozloženie tepla v celej batérii, čo pomáha udržiavať konzistentné teploty článkov a predlžuje životnosť batérie.
Prispôsobené diely úprav zahŕňajú prispôsobené výfukové potrubia a súpravy karosérie pre jednotlivých majiteľov vozidiel, ktoré spĺňajú požiadavky na odľahčenie aj estetické požiadavky. Trh s náhradnými dielmi a priestor na prispôsobenie ťaží najmä z ekonomiky aditívnej výroby s nízkym-objemom, pretože jedno{2}}jednorazovú alebo malú{3}}sériu zákazkových dielov možno vyrobiť bez investícií do nástrojov, ktoré by si konvenčné odlievanie alebo lisovanie vyžadovalo.
Iné polia
Kultúrne/kreatívne produkty a luxusný tovar zahŕňajú umelecké diela zo zliatiny titánu a kovové puzdrá na-hodinky vyššej triedy, ktoré umožňujú zložité geometrické tvary. Zložité mriežkové vzory, organické tvary a jemné povrchové detaily dosiahnuteľné prostredníctvom výroby kovových aditív umožňujú dizajnérom vytvárať formy, ktoré by bolo mimoriadne ťažké alebo nemožné vyrobiť tradičným odlievaním alebo obrábaním, vďaka čomu sú vhodné pre vysoko{2}}hodnotné, dizajnové{3}}výrobky, kde je súčasťou príťažlivosti aj samotná geometrická zložitosť.
Aplikácie energetických zariadení zahŕňajú kovové koreňové konektory pre lopatky veterných turbín a tepelne-súčiastky pre jadrové reaktory, ktoré zlepšujú účinnosť premeny energie. Koreňové konektory veterných turbín musia počas desaťročí prevádzky prenášať obrovské cyklické zaťaženie z lopatky na náboj a komponenty jadrového reaktora musia odolávať extrémnym teplotám a radiačnému prostrediu - v oboch prípadoch, schopnosť optimalizovať vnútornú geometriu pre pevnosť alebo tepelnú odolnosť pri minimalizácii použitia materiálu ponúka zmysluplné výhody v oblasti účinnosti a životnosti.
