Titanlegering 3D-utskrift

3D-utskrift av titanlegering overvinner begrensningene ved konvensjonell produksjon av titanlegeringer.Titanlegeringerkombinere de overlegne egenskapene til titanlegeringer med fleksibiliteten og effektiviteten til additiv produksjon for å drive transformasjon i produksjonen. 3D-utskrift av titanlegering utvider grensene og mulighetene for høy-produksjon fra presisjonskomponenter for fly-motorer og persontilpassede menneskelige implantater til lette oppgraderinger innen avansert elektronikk og nytt energiutstyr.

 

 

Kjernen i 3D-utskrift av titanlegering er additivprinsippet"spredning-avsetning": høy-varmekilder som lasere og elektronstråler brukes til å smelte titanlegeringspulver eller tråd lag for lag for rask størkning. Den skiller seg fra tradisjonell subtraktiv og formativ produksjon, og transformerer design direkte til fysiske objekter. Det kan eliminere komplekse former og verktøy, forkorte sykluser betydelig, redusere kostnader og produsere komplekse strukturer som er uoppnåelige med konvensjonelle prosesser.

 

Titanlegeringer har egenskapene til høy styrke, lettere vekt enn stål, stabil ytelse ved høye og lave temperaturer og utmerket korrosjonsbestandighet. Disse egenskapene gjør dem svært kompatible med 3D-utskrift for å møte ekstreme arbeidsforhold.

På grunn av deres høye smeltepunkt og sterke kjemiske aktivitet, reagerer titanlegeringer lett med oksygen og nitrogen ved høye temperaturer, noe som fører til sprøhet. Så utskrift må utføres under vakuum eller inertgassbeskyttelse, noe som stiller strenge krav til prosesser og miljøkontroll.

 

 

 

3D-utskrift av titanlegering har utviklet en rekke modne prosesser for å møte krav som spenner fra presisjon små deler til store komponenter, og fra tilpasning til masseproduksjon. De viktigste teknologiene inkluderer SLM, EBM, DED og binder jetting.

 

Selektiv lasersmelting: Den mest brukte. Den bruker en laser for å smelte titanlegeringspulver lag for lag, og gir høy formingspresisjon og en tetthet på over 99 %, med egenskaper nær smidde deler. Det brukes mest i scenarier med høy-presisjon som forbrukerelektronikk og medisinske implantater.

 

Elektronstrålesmelting: Dannet av en elektronstråle i vakuum, og forhindrer effektivt oksidasjon. Egnet for store-komponenter med høy-ytelse, vanligvis brukt i lastbærende deler- i luftfarten.

 

Regissert energideponering: Ingen pudderseng nødvendig; smelter direkte og avleirer titanlegeringsmaterialer. Ideell for produksjon av store-deler og komponentreparasjoner, og muliggjør utskrift av flere-materialer.

 

Binder Jetting: Formet først og deretter sintret, med lav pris. Egnet for masseproduksjon av små og mellomstore-deler, med lovende brede sivile bruksområder.

 

Når det gjelder materialer,Ti-6Al-4Ver den mest brukte. I tillegg utgjør medisinsk-klasse Ti-6Al-4V Grade 23, høy-styrke 21S, høyrent titan og varmebestandig Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V et komplett utskriftsmaterialesystem.

 

 

3D-utskrift av titanlegering ble først brukt i romfart og har nå blitt mye distribuert innen medisinsk, forbrukerelektronikk, bilindustri, energi og andre felt. Den har utviklet seg fra laboratorieteknologi til stor-applikasjon, og har blitt en nøkkeldriver for industriell oppgradering.

 

Luftfart: 3D-utskrift av titanlegering muliggjør integrert produksjon av komplekse komponenter, og oppnår lett vekt, høy styrke, kostnadsreduksjon og effektivitetsforbedring. GE Aviations drivstoffdyse er 25 % lettere; Boeing og Airbus bruker den til lette braketter; og Kinas C919 store passasjerfly har også drevet relatert etterspørsel.

 

Medisinsk:Titanlegeringer har god biokompatibilitet. Kombinert med 3D-utskrift personlig tilpasning, kan de produsere hofteledd, spinal fusjonsbur, tannimplantater, etc., med høyere tilpasningsnøyaktighet, som støtter presis kirurgi og rask rehabilitering.

 

Forbrukerelektronikk: Sammenleggbare skjermhengsler, strukturelle deler av smartklokke, AR/VR-komponenter, etc., har tatt i bruk 3D-utskrift av titanlegering. Produsenter som Apple og Xiaomi akselererer oppsettet for å markedsføre store-applikasjoner.

I tillegg brukes teknologien i lette racingdeler, høye-temperatur- og korrosjonsbestandige-komponenter for ny energi, og høy-støpeformproduksjon, med kontinuerlig utvidede applikasjonsgrenser.

 

 

3D-utskrift av titanlegering er fortsatt begrenset av tre flaskehalser-pris, kvalitet og standarder, hindrer dens raske popularisering i sivile sektorer.

For høy kostnad: Kjernespørsmålet. Industriell-utstyr er dyrt, med importert utstyr som koster over 3,6 millioner RMB og store modeller som overstiger 10 millioner RMB. Titanlegeringspulver er 5–8 ganger prisen på tradisjonelle stenger, og ytelsen reduseres etter gjentatt bruk. Etter-behandling er kompleks og svært arbeidskraft-avhengig, og står for over 40 % av totalkostnaden.

 

Utilstrekkelig kvalitetsstabilitet: Utsatt for defekter som porer, sprekker og deformasjoner under utskrift, noe som påvirker utmattelsesytelsen til deler. Ytelsessvingninger for samme parti med deler kan nå ±15 %, og oppfyller ikke kravene til masseproduksjon og høy-last-bærende deler.

 

Ufullstendig standardsystem og feilaktig industriell økologi: Det er hull i material-, prosess- og akseptstandarder. Sertifiseringssykluser og kostnader er høye innen luftfart og medisinske felt. Designtenkning forblir tradisjonell, sammensatte talenter er mangelvare, og utilstrekkelig industrielt kjedesamarbeid begrenser-storskala markedsføring.

 

Ruihang, som en direkte fabrikk for produksjon av titanprodukter, er spesialisert innen FoU, produksjon. Selskapet er lokalisert i "China's Titanium Valley", noe som øker titanindustrien i verden. Hvis du har kjøpsbehov, ta gjerne kontakt med oss:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.