Het wordt meestal toegepast om de modellen te vervaardigen op het gebied van de matrijzenbouw en het industriële ontwerp en wordt vervolgens gebruikt in sommige producten die geleidelijk worden geproduceerd. Sommige reserveonderdelen zijn al met deze technologie geproduceerd. Deze technologie is gebruikt in sieraden, schoenen, industrieel ontwerp, architectuur, techniek en constructie (AEC), auto-, ruimtevaart-, tandheelkundige en medische industrie, onderwijs, geografische informatiesystemen, civiele techniek, wapens enzovoort.
Met de voortdurende ontwikkeling van de technologie luidt de maakindustrie voortdurend de innovatiegolven in. Het materiaal van de titaniumlegering krijgt veel aandacht vanwege zijn hoge sterkte, lage dichtheid, goede corrosieweerstand en goede biocompatibiliteit. Het wordt veel gebruikt op het gebied van de lucht- en ruimtevaart, medische apparatuur enz. De 3D-printtechnologie van titaniumlegeringen brengt diepgaande hervormingen in de maakindustrie als toonaangevende technologie.
De voordelen van titaniumlegeringsmateriaal bij 3D-printen
1. Hoge specifieke sterkte
De dichtheid van titaniumlegeringen bedraagt slechts 60% van die van staal. De sterkte van puur titanium ligt dicht bij die van gewoon staal. Sommige titaniumlegeringen met hoge sterkte overtreffen de sterkte van veel structurele gelegeerde staalsoorten. Daarom is de specifieke sterkte van titaniumlegeringen (sterkte/dichtheid) veel groter dan die van andere metalen materialen, dus dit materiaal kan worden gebruikt om onderdelen met een hoge eenheidssterkte, goede stijfheid en lichtgewicht te vervaardigen. Momenteel zijn vliegtuigmotoronderdelen, skeletten, huid, bevestigingsmiddelen en landingsgestellen allemaal gemaakt van titaniumlegering.
2. Hoge hitte-intensiteit
De bedrijfstemperatuur van een titaniumlegering is enkele honderden graden hoger dan die van een aluminiumlegering. Het kan lange tijd in 450 graden -500 graden werken. De werktemperatuur van aluminiumlegering is lager dan 200 graden.
3. Goede corrosieweerstand
De titaniumlegering kan werken in het medium van de vochtige atmosfeer en zeewater. De corrosieweerstand is veel beter dan die van roestvrij staal en het is bijzonder sterk in de weerstand tegen corrosieve putcorrosie, zuurcorrosie en spanningscorrosie.
4. Prestaties bij lage temperaturen
Titaniumlegering kan zijn mechanische eigenschappen behouden bij lage temperaturen. TA7 kan bijvoorbeeld een bepaalde mate van plasticiteit behouden in -253 graad . Het is ook een belangrijk structureel materiaal bij lage temperaturen.
De toepassing van titaniumlegeringen bij 3D-printen
1. Lucht- en ruimtevaart
In de lucht- en ruimtevaartindustrie worden de op titanium gebaseerde onderdelen voor additieve productie veruit gebruikt voor commerciële en militaire doeleinden. De 3D-printtechnologie van titaniumlegeringen biedt oplossingen voor de productie van lichtgewicht en zeer sterke reserveonderdelen voor de lucht- en ruimtevaart.
2. Medische apparaten
Op medisch gebied wordt de 3D-printtechnologie van titaniumlegeringen veel gebruikt in botimplantaten, alveolaire implantaten, enzovoort. Nu zijn de speciaal ontworpen implantaten voor de individuele patiënt vervaardigd door middel van 3D-printen. Door het zeer persoonlijke karakter zijn de medische hulpmiddelen goed geschikt voor individuele verschillen bij patiënten.
3. Autoproductie
Door het gebruik van 3D-printtechnologie van titaniumlegeringen versnelt de automobielsector het onderzoek en de ontwikkeling van nieuwe auto's, produceert het de lichtgewicht structuur en verbetert het de brandstofefficiëntie. Tegelijkertijd wordt deze technologie gebruikt om de auto-onderdelen te onderhouden en aan te passen.
4. Energieveld
De 3D-printtechnologie van titaniumlegeringen is in staat belangrijke onderdelen van hoogefficiënte energieapparatuur te vervaardigen, zoals gasturbinebladen, windenergieapparatuur, enzovoort.
Toekomstige trend en vooruitzicht
Als een geavanceerde productietechnologie, een verzameling ontwerp- en fabricagetechnieken, trekt de 3D-printtechnologie van titanium uitgebreide aandacht van alle lagen van de bevolking en toont het brede toepassingsperspectief op de geavanceerde gebieden van de lucht- en ruimtevaart, de nationale defensie en het leger, de biogeneeskunde, de auto- en hogesnelheidssector. spoor. Het begint echter relatief laat vergeleken met de traditionele technologie. De ontwikkelingsgeschiedenis bedraagt slechts ongeveer 30 jaar, wat ver achter ligt bij andere geavanceerde landen in de wereld. De vormefficiëntie van onderdelen van titaniumlegeringen is bijvoorbeeld laag, de nauwkeurigheid kan geen hoog precisieniveau bereiken, de kosten van apparatuur en materialen zijn hoog en de problemen van industriële en commerciële toepassing op grote schaal zijn niet gerealiseerd, vooral de defectonderdrukking van vormdelen. Momenteel bestaan de gebreken nog steeds tijdens het proces van onderdelenvorming in ons land. Het onderzoek naar sferoïdale vervorming, barsten, poriën, kromtrekken enz. bevindt zich in de voorbereidende fase. Er is dringend veel onderzoek nodig.
- Wat materiaal betreft, is het nodig om de productieapparatuur en productietechnieken van nieuw bolvormig titaniumlegeringspoeder te onderzoeken en te ontwikkelen, de kwaliteit van titaniumlegeringspoeder (deeltjesgrootte, bolvormigheid, vloeibaarheid, insluiting van gas, enz.) Te verbeteren en verder te verbeteren de structuur en mechanische eigenschappen van onderdelen. Bovendien zal het de kosten verlagen door de poederopbrengst en de poederrecycling en -hergebruik te verbeteren.
- Op het gebied van apparatuur, aan de ene kant, het verbeteren van de vormefficiëntie, de vormnauwkeurigheid van de apparatuur en het verlagen van de kosten enz.; aan de andere kant het onderzoeken en ontwikkelen van grote industriële drukapparatuur om de massaproductie en toepassing te realiseren.
- In het testaspect, met de ontwikkelingstrend van 3D-printen in de richting van grootschalige, complexiteit en precisie, hebben veel traditionele niet-destructieve testmethoden een blinde zone, dus er is behoefte aan de ontwikkeling van de nieuwe niet-destructieve testmethoden; online testtechnologie voor het in realtime monitoren van de structuur en defecten is een van de belangrijkste punten in de toekomst; bovendien is het de brede toepassingsbasis van 3D-printtechnologie om niet-destructieve testnormen vast te stellen en te verbeteren.
- Op technisch vlak wordt het proces van de 3D-printtechnologie verder geoptimaliseerd, worden de defecten in het vormproces onderdrukt en worden de mechanische eigenschappen van gevormde onderdelen verbeterd. De belangrijkste problemen van de evolutiewet van interne spanning, vervorming en scheurgedrag, en het mechanisme van defecten in het vormingsproces, moeten in de toekomst nog bestudeerd worden.