Udstyret og materialerne til metal 3D-printere har nået 1 milliard amerikanske dollars i verden. Selvom outputværdien kun er omkring 10 procent sammenlignet med plastisk 3D-printning, forventes det, at metal 3D-printning vil nå en skala på 10 milliarder ved udgangen af 2022. Så hvordan er titanlegerings 3D-printteknologi forskellig fra området metal 3D print? Hvad er status for dens forskning? Hvad med ansøgningsmulighederne inden for rumfart og andre områder?
Forskningsstatus for 3D-printteknologi af titanlegering
I de seneste år, med den hurtige udvikling af titanlegeringsteknologier til direkte fremstilling, såsom fremstilling af laserselektiv smeltning (SLM) og fremstilling af elektronstråleselektiv smeltning (EBSM), er fremstillingsteknologien til fremstilling af titanlegering 3D-print til tilpassede funktionelle dele blevet mere og mere moden. Støbning, proces og udstyr af tilpassede funktionelle dele af materialer er blevet et forskningshotspot.
Selektiv lasersmeltende SLM refererer til bestråling af titanlegeringspulver med en laserstråle under beskyttelse af argon eller nitrogengas. Titaniumlegeringspulveret smelter og størkner hurtigt efter at have absorberet laserenergien, hvorved smeltning og binding, tætte strukturer og højpræcisions titanlegeringsfunktionelle dele. Det er den mest brugte titanlegerings 3D-printmetode til forskning og produktion i ind- og udland.
Anvendelser inden for rumfart og andre områder
Med hensyn til anvendelsesområdet for titanlegering 3D-printteknologi, har titanlegering 3D-udskrivning udviklet sig hurtigt inden for rumfart og medicinske områder i de seneste år. De mest udbredte scenarier er hovedsageligt koncentreret om højpræcisionsdele til luftfart, tandpleje og menneskelige knogler. Materialerne er hovedsageligt biomaterialer med god kompatibilitet med menneskeligt væv, såsom titanlegering og rustfrit stål. For nylig implanterede ekspertteamet for thoraxkirurgi fra Union Medical College Hospital en "skræddersyet" 3D-printet brystbensribbe af titanlegering, og den tilskadekomne bar en "panser" af titanlegering for at omforme den nye thorax.
Den direkte produktion af titanlegeringsdele udvikler sig hurtigt inden for 3D-print. Brugen af metalpulver SLM-udstyr til direkte at printe og fremstille titanlegeringsdele løser det kreative problem med små batcher og tilpasning inden for rumfart og andre områder, fordi det kan behandle traditionelle metoder Komplicerede dele, der er vanskelige eller endda umulige at behandle, så det har uden sidestykke fordele ved direkte udskrivning af produktionsdele.
Fordi dele inden for rumfart, luftfart, medicinsk og andre områder kræver "høj-præcision", "høj kvalitet" og "ultra-præcision" applikationsegenskaber, stilles der højere krav til kvaliteten af titanlegerings 3D-printpulver. Kvaliteten af dele til fremstilling af additiv til titanlegering er tæt forbundet med metalpulverets egenskaber, herunder pulverpartikelstørrelse, sfæricitet, fluiditet, bulkdensitet osv.
Baseret på JR's observation af markedet og langsigtet fremstillingspraksis for titanlegering 3D-print, bruger vi især ultrafint TC4 titanlegeringspulver til 3D-print og støbning i henhold til brugernes særlige behov i lang tid. materialefremstillingsområdet.
De fremragende omfattende mekaniske egenskaber af titaniumlegering 3D-printede produkter kan opfylde ydeevnekravene for flymotorer, og deres høje specifikke styrke og lette vægt giver støtte til vægtreduktion af klingen; det færdige produkt har høj termisk stabilitet og oxidationsmodstand, hvilket kan forlænge bladets levetid og inspektionsintervallet; samtidig antager det indre af delen en hul struktur, som har et stort designrum og kan realisere flere forskellige former for at imødekomme behovene i forskellige scenarier.
Titaniumlegering 3D-print er en produktdannende metode, der er meget udbredt inden for rumfart og medicinske områder. Efter at produktet er dannet ved selektiv lasersmeltning (SLM) additiv fremstillingsudstyr, er mikrostrukturen af de opnåede dele ensartet og tæt og har karakteristikaene af hurtig størkning. Trækstyrken, flydespændingen og forlængelsen af de trykte dele er henholdsvis ca. 6-7 procent, 6-10 procent og 55-60 procent højere end de smedede dele. De trykte dele har høj intern dimensionsnøjagtighed, høj specifik styrke og moderate højtemperatur mekaniske egenskaber, så delene har en god bæreevne og spændingskapacitet, som opfylder kravene til sikkerhedskritiske applikationer såsom rumfart.
Derfor vil anvendelsesmulighederne for 3D-printteknologi af titanlegering i rumfart og andre områder være ekstremt lys!