Oprema i materijali metalnih 3D printera dosegli su 1 milijardu američkih dolara u svijetu. Iako je u usporedbi s plastičnim 3D ispisom, izlazna vrijednost samo oko 10 posto, očekuje se da će metalni 3D ispis dosegnuti ljestvicu od 10 milijardi do kraja 2022. Dakle, po čemu se tehnologija 3D ispisa legure titana razlikuje od polja metalni 3D ispis? Kakav je status istraživanja? Što je s izgledima za primjenu u zrakoplovstvu i drugim područjima?
Status istraživanja tehnologije 3D ispisa od legure titana
Posljednjih godina, s brzim razvojem tehnologija izravne proizvodnje legure titana kao što je proizvodnja laserskim selektivnim taljenjem (SLM) i proizvodnjom selektivnim taljenjem elektronskim snopom (EBSM), proizvodna tehnologija 3D ispisa legura titana za prilagođene funkcionalne dijelove postala je sve zrelija. Oblikovanje, proces i oprema prilagođenih funkcionalnih dijelova materijala postali su žarište istraživanja.
Selektivno lasersko taljenje SLM odnosi se na ozračivanje praha legure titana laserskom zrakom pod zaštitom plina argona ili dušika. Prah legure titana brzo se topi i stvrdnjava nakon što apsorbira energiju lasera, čime se otapaju i spajaju guste strukture i funkcionalni dijelovi od legure titana visoke preciznosti. To je najčešće korištena metoda 3D ispisa legure titana za istraživanje i proizvodnju u zemlji i inozemstvu.
Primjene u zrakoplovstvu i drugim područjima
Što se tiče područja primjene tehnologije 3D ispisa od legure titana, 3D ispis od legure titana se posljednjih godina brzo razvio u zrakoplovstvu i medicini. Najčešće korišteni scenariji uglavnom su koncentrirani na visokoprecizne zrakoplovne dijelove, stomatologiju i ljudske kosti. Materijali su uglavnom biomaterijali s dobrom kompatibilnošću s ljudskim tkivom, poput legura titana i nehrđajućeg čelika. Nedavno je tim stručnjaka za torakalnu kirurgiju bolnice Union Medical College uspješno ugradio "po narudžbi" 3D printano rebro prsne kosti od legure titana, a ozlijeđena osoba nosila je "oklop" od legure titana kako bi preoblikovala novi toraks.
Izravna proizvodnja dijelova od legura titana brzo se razvija u području 3D printanja. Korištenje SLM opreme od metalnog praha za izravan tisak i proizvodnju dijelova od legure titana rješava kreativni problem malih serija i prilagodbe u zrakoplovstvu i drugim područjima jer može obraditi tradicionalne metode Komplicirane dijelove koje je teško ili čak nemoguće obraditi, pa ima neusporedivu prednosti u izravnom tiskanju proizvodnih dijelova.
Budući da dijelovi u zrakoplovstvu, zrakoplovstvu, medicini i drugim poljima zahtijevaju karakteristike primjene "visoke preciznosti", "visoke kvalitete" i "ultrapreciznosti", postavljaju se viši zahtjevi na kvalitetu praha za 3D ispis titanijske legure. Kvaliteta dijelova za proizvodnju aditiva od legure titana usko je povezana sa svojstvima metalnog praha, uključujući veličinu čestica praha, sferičnost, fluidnost, nasipnu gustoću itd.
Na temelju JR-ovog promatranja tržišta i dugoročne proizvodne prakse 3D ispisa legure titana, posebno koristimo ultrafini prah legure titana TC4 za 3D ispis i oblikovanje prema posebnim potrebama korisnika već dulje vrijeme. područje proizvodnje materijala.
Izvrsna sveobuhvatna mehanička svojstva 3D tiskanih proizvoda od legure titana mogu zadovoljiti zahtjeve performansi zrakoplovnih motora, a njihova visoka specifična čvrstoća i mala težina pružaju potporu smanjenju težine lopatica; gotov proizvod ima visoku toplinsku stabilnost i otpornost na oksidaciju, što može produljiti vijek trajanja oštrice i interval inspekcije; u isto vrijeme, unutrašnjost dijela ima šuplju strukturu, koja ima veliki prostor za dizajn i može ostvariti više različitih oblika kako bi zadovoljila potrebe različitih scenarija.
3D ispis legure titana metoda je oblikovanja proizvoda koja se široko koristi u zrakoplovstvu i medicini. Nakon što se proizvod oblikuje opremom za proizvodnju aditiva za selektivno lasersko taljenje (SLM), mikrostruktura dobivenih dijelova je ujednačena i gusta te ima karakteristike brzog skrućivanja. Vlačna čvrstoća, granica razvlačenja i istezanje tiskanih dijelova su oko 6-7 posto, 6-10 posto i 55-60 posto veći od onih kod kovanih dijelova. Tiskani dijelovi imaju visoku točnost unutarnjih dimenzija, visoku specifičnu čvrstoću i umjerena mehanička svojstva pri visokim temperaturama, tako da dijelovi imaju dobru nosivost i sposobnost naprezanja, što ispunjava zahtjeve za sigurnosno kritične primjene kao što je zrakoplovstvo.
Stoga će perspektiva primjene tehnologije 3D ispisa od legure titana u zrakoplovstvu i drugim poljima biti iznimno sjajna!