Ο εξοπλισμός και τα υλικά των μεταλλικών τρισδιάστατων εκτυπωτών έχουν φτάσει το 1 δισεκατομμύριο δολάρια ΗΠΑ στον κόσμο. Αν και σε σύγκριση με την πλαστική τρισδιάστατη εκτύπωση, η τιμή εξόδου είναι μόνο περίπου 10 τοις εκατό, αναμένεται ότι η τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλων θα φτάσει σε κλίμακα 10 δισεκατομμυρίων μέχρι το τέλος του 2022. Άρα, πώς διαφέρει η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου από τον τομέα μεταλλική τρισδιάστατη εκτύπωση; Ποια είναι η κατάσταση της έρευνάς του; Τι γίνεται με τις προοπτικές εφαρμογής στην αεροδιαστημική και σε άλλους τομείς;
Κατάσταση έρευνας τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου
Τα τελευταία χρόνια, με την ταχεία ανάπτυξη των τεχνολογιών άμεσης κατασκευής κράματος τιτανίου, όπως η κατασκευή με επιλεκτική τήξη με λέιζερ (SLM) και η παραγωγή επιλεκτικής τήξης δέσμης ηλεκτρονίων (EBSM), η τεχνολογία κατασκευής τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου για προσαρμοσμένα λειτουργικά μέρη έχει γίνει όλο και πιο ώριμη. Η χύτευση, η διαδικασία και ο εξοπλισμός εξατομικευμένων λειτουργικών τμημάτων υλικών έχουν γίνει ένα ερευνητικό hotspot.
Το επιλεκτικό τήγμα λέιζερ SLM αναφέρεται στην ακτινοβόληση σκόνης κράματος τιτανίου με δέσμη λέιζερ υπό την προστασία αργού ή αερίου αζώτου. Η σκόνη από κράμα τιτανίου λιώνει και στερεοποιείται γρήγορα μετά την απορρόφηση της ενέργειας λέιζερ, τήκοντας και συγκολλώντας έτσι, πυκνές δομές και λειτουργικά μέρη από κράμα τιτανίου υψηλής ακρίβειας. Είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου για έρευνα και παραγωγή στο εσωτερικό και στο εξωτερικό.
Εφαρμογές στην αεροδιαστημική και σε άλλους τομείς
Όσον αφορά τον τομέα εφαρμογής της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου, η τρισδιάστατη εκτύπωση από κράμα τιτανίου έχει αναπτυχθεί γρήγορα στον αεροδιαστημικό και ιατρικό τομέα τα τελευταία χρόνια. Τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα σενάρια επικεντρώνονται κυρίως σε αεροδιαστημικά μέρη υψηλής ακρίβειας, οδοντιατρική και ανθρώπινο οστό. Τα υλικά είναι κυρίως βιοϋλικά με καλή συμβατότητα με τον ανθρώπινο ιστό, όπως κράμα τιτανίου και ανοξείδωτο χάλυβα. Πρόσφατα, η ομάδα εμπειρογνωμόνων θωρακικής χειρουργικής του Union Medical College Hospital εμφύτευσε με επιτυχία μια «προσαρμοσμένη» 3D εκτυπωμένη πλευρά στέρνου από κράμα τιτανίου και ο τραυματίας φόρεσε μια «πανοπλία» από κράμα τιτανίου για να αναμορφώσει τον νέο θώρακα.
Η άμεση παραγωγή εξαρτημάτων από κράμα τιτανίου αναπτύσσεται ραγδαία στον τομέα της τρισδιάστατης εκτύπωσης. Η χρήση εξοπλισμού SLM σε σκόνη μετάλλου για την απευθείας εκτύπωση και κατασκευή εξαρτημάτων από κράμα τιτανίου λύνει το δημιουργικό πρόβλημα των μικρών παρτίδων και της προσαρμογής στην αεροδιαστημική και σε άλλους τομείς, επειδή μπορεί να επεξεργαστεί παραδοσιακές μεθόδους περίπλοκα μέρη που είναι δύσκολο ή ακόμα και αδύνατο να επεξεργαστούν, επομένως έχει απαράμιλλο πλεονεκτήματα σε εξαρτήματα παραγωγής άμεσης εκτύπωσης.
Επειδή τα εξαρτήματα στην αεροδιαστημική, την αεροπορία, την ιατρική και άλλους τομείς απαιτούν χαρακτηριστικά εφαρμογής "υψηλής ακρίβειας", "υψηλής ποιότητας" και "υπερακρίβειας", τίθενται υψηλότερες απαιτήσεις στην ποιότητα της σκόνης τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου. Η ποιότητα των εξαρτημάτων κατασκευής πρόσθετων από κράμα τιτανίου σχετίζεται στενά με τις ιδιότητες της μεταλλικής σκόνης, συμπεριλαμβανομένου του μεγέθους σωματιδίων σκόνης, της σφαιρικότητας, της ρευστότητας, της χύδην πυκνότητας κ.λπ.
Με βάση την παρατήρηση της αγοράς από την JR και τη μακροπρόθεσμη πρακτική κατασκευής τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου, χρησιμοποιούμε ιδιαίτερα την εξαιρετικά λεπτή σκόνη κράματος τιτανίου TC4 για τρισδιάστατη εκτύπωση και χύτευση σύμφωνα με τις ειδικές ανάγκες των χρηστών για μεγάλο χρονικό διάστημα. τομέα κατασκευής υλικών.
Οι εξαιρετικές ολοκληρωμένες μηχανικές ιδιότητες των 3D εκτυπωμένων προϊόντων από κράμα τιτανίου μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις απόδοσης των αεροκινητήρων και η υψηλή ειδική αντοχή και το μικρό τους βάρος παρέχουν υποστήριξη για τη μείωση του βάρους της λεπίδας. το τελικό προϊόν έχει υψηλή θερμική σταθερότητα και αντοχή στην οξείδωση, η οποία μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής της λεπίδας και το διάστημα επιθεώρησης. Ταυτόχρονα, το εσωτερικό του τμήματος υιοθετεί μια κοίλη δομή, η οποία έχει μεγάλο σχεδιαστικό χώρο και μπορεί να πραγματοποιήσει πιο διαφορετικά σχήματα για να καλύψει τις ανάγκες διαφόρων σεναρίων.
Η τρισδιάστατη εκτύπωση από κράμα τιτανίου είναι μια μέθοδος διαμόρφωσης προϊόντων που χρησιμοποιείται ευρέως στον αεροδιαστημικό και ιατρικό τομέα. Αφού το προϊόν σχηματιστεί με εξοπλισμό κατασκευής προσθέτων επιλεκτικής τήξης λέιζερ (SLM), η μικροδομή των λαμβανόμενων εξαρτημάτων είναι ομοιόμορφη και πυκνή και έχει τα χαρακτηριστικά ταχείας στερεοποίησης. Η αντοχή σε εφελκυσμό, η αντοχή διαρροής και η επιμήκυνση των εκτυπωμένων εξαρτημάτων είναι περίπου 6-7 τοις εκατό , 6-10 τοις εκατό και 55-60 τοις εκατό υψηλότερα από εκείνα των σφυρηλατητών εξαρτημάτων, αντίστοιχα. Τα τυπωμένα εξαρτήματα έχουν υψηλή ακρίβεια εσωτερικών διαστάσεων, υψηλή ειδική αντοχή και μέτριες μηχανικές ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας, επομένως τα εξαρτήματα έχουν καλή φέρουσα ικανότητα και ικανότητα καταπόνησης, η οποία ικανοποιεί τις απαιτήσεις κρίσιμων για την ασφάλεια εφαρμογών όπως η αεροδιαστημική.
Επομένως, η προοπτική εφαρμογής της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου στην αεροδιαστημική και σε άλλους τομείς θα είναι εξαιρετικά φωτεινή!