Vil formindustrien bruge titanlegering til 3D-print?

一, De teknologiske fordele ved 3D-print ved hjælp af titanlegering og hvor godt det fungerer med skimmelbehov
1. Evnen til at lave komplicerede strukturer
Hver dag har formindustrien brug for flere og mere komplicerede interne flowkanaler og lette gitterstrukturer. Standardbehandlingsmetoder er dog begrænset af værktøjsbaner og formdesign, hvilket gør det svært at lave høj-komplicerede strukturer. Med 3D-print af titanlegering kan du stable materialer lag for lag for at lave tre-dimensionelle modeller. Dette lader dig lave indvendige kanaler, tynde-væggede strukturer og uregelmæssige kølekanaler, som ældre metoder ikke kan. For eksempel i sprøjtestøbeforme kan konforme kølekanaler skære injektionscyklussen med 30% til 50% og gøre produktets udbytte bedre. Titaniumlegeringer, som XM-7 formstål, har en høj termisk ledningsevne på 30W/(m · K), hvilket gør dem endnu bedre til afkøling og gør dem perfekte til high-end forme.
2. Fordele ved materialeydelse
Titaniumlegeringer er stærke og lette, hvilket kan få forme til at holde længere og være nemmere at bruge. For eksempel har 1.2709 (18Ni300) martensitisk ældningsstål en trækstyrke på 2000 MPa og en hårdhed på 50-52HRC. Den er god til høj-stress-støbeforme-og holder mere end tre gange længere end almindeligt H13-stål. Desuden kan titanlegeringers modstandsdygtighed over for korrosion (som hvor stabilt 316L rustfrit stål er i fugtige situationer) skære ned på antallet af gange, der skal rengøres, og mindske omkostningerne ved at bruge dem over tid.
3. Personalisering og hurtige ændringer
Meget af tiden betyder det at lave en form at lave en masse eksperimenter og ændringer, og traditionelle metoder tager lang tid og koster meget. Digitale modeller kan bruges til direkte at skabe 3D-print af titanlegering, og produktion og verificering af formprototyper kan udføres på få dage. Dette skærer ned på den tid, det tager at lave forskning og udvikling. For eksempel bruger en virksomhed, der laver bildele, titaniumlegering 3D-print til at skære støbeformens skabelsestid fra 8 uger til 2 uger og gøre støbeforme 30 % lettere ved at designe dem med en gitterstruktur. Dette sparer energi og gør processen lettere at køre.
2, Almindelige måder, hvorpå titanlegering 3D-print bruges i formindustrien
1. Forme til injektion
Fordi titanlegering har en høj varmeledningsevne og er modstandsdygtig over for korrosion, er det det bedste materiale til sprøjtestøbeforme. For eksempel i bilinteriørstøbeforme skærer forme fremstillet ved hjælp af 316L rustfrit stålpulver og SLM-teknologi sammen med et konformt kølevandskanaldesign sprøjtestøbecyklussen fra 120 sekunder til 75 sekunder og hæver udbyttegraden til 98%. Titaniumlegeringsforme er også gode til at polere overflader, hvilket er vigtigt for fremstilling af høj-præcisionsgenstande som optiske linser.
2. Forme til trykstøbning
Trykstøbeforme skal kunne håndtere høje-temperaturer med metalvæskeerosion og termiske spændingscyklusser. Titanlegeringers modstandsdygtighed over for termisk revnedannelse og slid kan i høj grad forlænge støbeformens levetid. Efter varmebehandlingen har aluminiumslegeringsstøbeformen-trykt med 1.2709 pulver en hårdhed på 50HRC og forbliver strukturelt sund efter 60.000 støbecyklusser-. Dette er en 200 % forøgelse af levetiden sammenlignet med typiske H13 stålforme.
3. Form til gummidæk
Slidstyrken og den termiske stabilitet af titanlegering kan forbedre nøjagtigheden af ​​gummiforme, når de bruges til at lave mønstre. CX (Corrax) pulverform i rustfrit stål lavet med SLM-teknologi har en poleringsydelse på A2. Gitterstøttestrukturen reducerer formens vægt med 30 % og forbedrer nøjagtigheden af ​​mønstergengivelsen til inden for 0,01 mm, hvilket er, hvad high-dæk har brug for.
4. Forme til medicin
Det faktum, at titanlegering er biokompatibel, giver den en særlig fordel inden for medicinske forme. For eksempel kan 3D-printede knoglepladeforme i titaniumlegering tilpasses til hver patient ved at lave formmodeller direkte fra deres CT-data. Dette skærer ned på den nødvendige tid til at forberede sig til operationen og gør implantaterne mere tilpasningsdygtige.
3, Problemer, som titanlegering 3D-print står over for i formbranchen
1. Materialeomkostningerne er høje
Omkostningerne ved titanlegeringspulver er meget højere end for almindeligt formstål. For eksempel koster 1.2709 pulver omkring 800 yuan pr. kilogram, hvilket er tre gange mere end 316L pulver, som koster 260 yuan pr. kilogram. Titaniumlegeringsforme holder længere, men de høje omkostninger ved at lave dem i første omgang gør det svært at bruge dem i stor skala.
2. Holde processen stabil og løse problemer
Der er problemer med 3D-print af titanlegeringer, såsom sfæroidisering, revner og porøsitet, der gør formen mindre effektiv. For eksempel i SLM-teknologi, hvis pulveret ikke flyder godt nok, vil lagene ikke binde godt, og komponenterne skal være bedre ved at ændre udskrivningsindstillingerne (som lasereffekt og scanningshastighed) og efter-behandlingen (som varm isostatisk presning).
3. Udgifter til udstyr og efter-behandling
Avancerede 3D-printere i titanlegering, som EOS M400-4, koster mere end 10 millioner yuan og har brug for et beskyttelsessystem for inert gas og en præcis temperaturkontrolenhed. Dette gør dem meget sværere at bruge. Også titanlegeringsforme skal behandles, når de er lavet, hvilket øger omkostningerne og tiden det tager at lave dem.