Titanlegering 3D-utskrift

3D-utskrift av titanlegering övervinner begränsningarna för konventionell titanlegeringstillverkning.Titanlegeringarkombinera de överlägsna egenskaperna hos titanlegeringar med flexibiliteten och effektiviteten hos additiv tillverkning för att driva omvandling i tillverkningen. 3D-utskrift av titanlegering utvidgar gränserna och möjligheterna för hög-tillverkning från precisionskomponenter för flygmotorer- och personliga mänskliga implantat till lättviktsuppgraderingar av avancerad-elektronik och ny energiutrustning.

 

 

Kärnan i titanlegering 3D-utskrift är tillsatsprincipen för"spridning-deposition": hög-värmekällor som lasrar och elektronstrålar används för att smälta titanlegeringspulver eller tråd lager för lager för snabb stelning. Den skiljer sig från traditionell subtraktiv och formativ tillverkning och omvandlar design direkt till fysiska objekt. Det kan eliminera komplexa formar och verktyg, avsevärt förkorta cyklerna, minska kostnaderna och producera komplexa strukturer som inte går att uppnå med konventionella processer.

 

Titanlegeringar har egenskaperna hög hållfasthet, lättare vikt än stål, stabil prestanda vid höga och låga temperaturer och utmärkt korrosionsbeständighet. Dessa egenskaper gör dem mycket kompatibla med 3D-utskrift för att möta extrema arbetsförhållanden.

På grund av sin höga smältpunkt och starka kemiska aktivitet reagerar titanlegeringar lätt med syre och kväve vid höga temperaturer vilket leder till sprödhet. Så utskrift måste utföras under vakuum eller inertgasskydd, vilket ställer strikta krav på processer och miljökontroll.

 

 

 

3D-utskrift av titanlegering har utvecklat en mängd mogna processer för att möta krav som sträcker sig från små precisionsdetaljer till stora komponenter och från anpassning till massproduktion. De viktigaste teknologierna inkluderar SLM, EBM, DED och bindemedelssprutning.

 

Selektiv lasersmältning: Den mest använda. Den använder en laser för att smälta titanlegeringspulver lager för lager, vilket ger hög formningsprecision och en densitet som överstiger 99 %, med egenskaper nära smidda delar. Det används mest i scenarier med hög-precision som konsumentelektronik och medicinska implantat.

 

Elektronstrålesmältning: Bildas av en elektronstråle i vakuum, vilket effektivt förhindrar oxidation. Lämplig för stora-högpresterande komponenter i-storlek, som vanligtvis används i lastbärande delar- för flygindustrin.

 

Riktad energideposition: Ingen pulverbädd krävs; smälter direkt och avsätter titanlegeringsmaterial. Idealisk för tillverkning av stora-delar och komponentreparationer, och möjliggör utskrift av flera-material.

 

Binder Jetting: Formad först och sedan sintrad, med låg kostnad. Lämplig för massproduktion av små och medelstora-delar, lovande breda civila tillämpningar.

 

När det gäller material,Ti-6Al-4Vär den mest använda. Dessutom bildar medicinsk-Ti-6Al-4V Grade 23, hög-hållfasthet 21S, högrent titan och värmebeständig Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V ett komplett tryckmaterialsystem.

 

 

3D-utskrift av titanlegering användes först inom flyg- och rymdindustrin och har nu använts i stor utsträckning inom medicin, konsumentelektronik, fordon, energi och andra områden. Den har utvecklats från en laboratorieteknik till stor-applikation och blivit en viktig drivkraft för industriell uppgradering.

 

Flyg och rymd: 3D-utskrift av titanlegering möjliggör integrerad tillverkning av komplexa komponenter, vilket ger lättvikt, hög hållfasthet, kostnadsreduktion och effektivitetsförbättring. GE Aviations bränslemunstycke är 25 % lättare; Boeing och Airbus använder den för lättviktsfästen; och Kinas C919 stora passagerarflygplan har också drivit relaterad efterfrågan.

 

Medicinsk:Titanlegeringar har god biokompatibilitet. I kombination med 3D-utskrift personlig anpassning, kan de producera höftleder, spinal fusion burar, tandimplantat, etc., med högre passningsnoggrannhet, stödja exakt kirurgi och snabb rehabilitering.

 

Konsumentelektronik: Vikbara skärmgångjärn, strukturella delar av smarta klockor, AR/VR-komponenter, etc., har antagit 3D-utskrift av titanlegering. Tillverkare som Apple och Xiaomi accelererar layouten för att marknadsföra stor-applikationer.

Dessutom används tekniken i lätta racingdelar, hög-temperatur- och korrosionsbeständiga-komponenter för ny energi och hög-tillverkning av formar, med ständigt expanderande applikationsgränser.

 

 

3D-utskrift av titanlegering begränsas fortfarande av tre flaskhalsar-kostnad, kvalitet och standarder, vilket hindrar dess snabba popularisering i civila sektorer.

För hög kostnad: Kärnfrågan. Utrustning av industriell-kvalitet är dyr, med importerad utrustning som kostar över 3,6 miljoner RMB och stora modeller som överstiger 10 miljoner RMB. Titanlegeringspulver är 5–8 gånger priset på traditionella stänger, och dess prestanda försämras efter upprepad användning. Efter-bearbetning är komplex och starkt-beroende på arbetskraft och står för över 40 % av den totala kostnaden.

 

Otillräcklig kvalitetsstabilitet: Utsätts för defekter som porer, sprickor och deformation under utskrift, vilket påverkar utmattningsprestandan hos delar. Prestandafluktuationer för samma parti delar kan uppgå till ±15 %, eftersom de inte uppfyller kraven för massproduktion och hög-lastbärande-delar.

 

Ofullständigt standardsystem och oöverensstämmande industriell ekologi: Det finns luckor i material-, process- och acceptansstandarder. Certifieringscyklerna och kostnaderna är höga inom flyg- och medicinska områden. Designtänkande förblir traditionellt, sammansatta talanger är en bristvara och otillräckligt industriellt kedjesamarbete begränsar marknadsföring i stor- skala.

 

Ruihang, som en direkt fabrik för produktion av titanprodukter, är specialiserad på FoU, produktion. Företaget är beläget i "Kinas Titanium Valley", vilket stärker titanindustrin i världen. Om du har köpbehov, kontakta oss gärna:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.