Apparatuur en materialen voor metalen 3D-printers hebben wereldwijd $ 1 miljard bereikt. Hoewel de outputwaarde slechts ongeveer 10 procent is in vergelijking met plastic 3D-printen, wordt verwacht dat 3D-printen met metaal tegen het einde van 2022 een schaal van 10 miljard zal bereiken.
Dus, hoe verschilt het printen van titaniumlegeringen op het gebied van 3D-printen? Hoe zit het met de toepassingsmogelijkheden in de ruimtevaart?
Status van 3D-printtechnologie van titaniumlegering
In de afgelopen jaren, met de snelle ontwikkeling van technologieën voor directe productie van titaniumlegeringen, zoals productie van selectieve lasersmelten (SLM) en elektronenstraal, productie van selectief smelten (EBSM), is 3D-printproductietechnologie van titaniumlegering voor aangepaste functionele onderdelen steeds volwassener geworden . Op maat gemaakte functionele onderdelen vormen, processen en uitrusting van materialen zijn een onderzoekshotspot geworden.
Selectief lasersmelten SLM verwijst naar het bestralen van titaniumlegeringspoeder met een laserstraal onder de bescherming van argon of stikstof, en het titaniumlegeringspoeder smelt snel en stolt na het absorberen van de laserenergie, waardoor smelten en hechten, dichte structuur, zeer nauwkeurige titaniumlegering functionele onderdelen, het is de meest gebruikte 3D-printmethode van titaniumlegering voor onderzoek en productie in binnen- en buitenland.
Toepassingsperspectief van 3D-printtechnologie van titaniumlegering in de ruimtevaart en andere gebieden
Op het toepassingsgebied van de 3D-printtechnologie van titaniumlegeringen heeft 3D-printen van titaniumlegeringen zich de afgelopen jaren snel ontwikkeld in de lucht- en ruimtevaart en de medische sector. De meest gebruikte scenario's zijn voornamelijk geconcentreerd in zeer nauwkeurige lucht- en ruimtevaartonderdelen, tandheelkunde en menselijke botten. De materialen zijn voornamelijk biologische materialen met een goede compatibiliteit met menselijk weefsel, zoals titaniumlegering en roestvrij staal. Onlangs heeft een team van thoracale chirurgie-experts van Union Hospital met succes een "particulier aangepaste" 3D-geprinte borstbeenrib van titaniumlegering geïmplanteerd om de gewonden te helpen een paar titaniumlegering "pantser" te dragen om de nieuwe thorax te hervormen.
Direct geproduceerde onderdelen van titaniumlegering ontwikkelen zich snel op het gebied van 3D-printen. Het gebruik van SLM-apparatuur met metaalpoeder om onderdelen van titaniumlegeringen rechtstreeks te printen en te vervaardigen, lost het creatieve probleem van kleine batches en maatwerk in de lucht- en ruimtevaart en andere gebieden op, omdat het traditionele methoden kan verwerken. Complexere onderdelen die moeilijk of zelfs onmogelijk te verwerken zijn, hebben dus ongeëvenaarde voordelen bij het direct printen van productieonderdelen.
Omdat de vereisten van onderdelen in de ruimtevaart, luchtvaart, medische en andere gebieden de toepassingskenmerken zijn van "hoge precisie", "hoge kwaliteit" en "ultra-precisie", worden hogere eisen gesteld aan de kwaliteit van 3D-printpoeder van titaniumlegering . De kwaliteit van additief vervaardigde onderdelen van titaniumlegeringen hangt nauw samen met de kenmerken van metaalpoeders, waaronder poederdeeltjesgrootte, bolvormigheid, vloeibaarheid, bulkdichtheid, enz.
De uitstekende uitgebreide mechanische eigenschappen van 3D-geprinte producten van titaniumlegering kunnen voldoen aan de prestatie-eisen van vliegtuigmotoren. De hoge specifieke sterkte en het lichte gewicht bieden ondersteuning voor gewichtsvermindering van het blad; de afgewerkte producten hebben een hoge thermische stabiliteit en oxidatieweerstand, wat de levensduur van het blad en het inspectie-interval kan verlengen; tegelijkertijd heeft de holle structuur in het onderdeel een grote ontwerpruimte, die meer diverse vormen kan realiseren en aan de behoeften van verschillende scenario's kan voldoen.
3D-printen met titaniumlegering is een methode voor het vormen van producten die veel wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en de medische sector. Nadat het product is gevormd door selectieve lasersmeltende (SLM) additieve productieapparatuur, is de microstructuur van de verkregen onderdelen uniform en dicht en heeft het de kenmerken van snelle stolling. De treksterkte, vloeigrens en rek van de bedrukte delen zijn respectievelijk ongeveer 6~7 procent, 6~10 procent en 55-60 procent hoger dan de smeedstukken. De gedrukte onderdelen hebben een hoge interne maatnauwkeurigheid, hoge specifieke sterkte en matige mechanische eigenschappen bij hoge temperaturen, zodat de onderdelen een goed draagvermogen en spanningscapaciteit hebben, die voldoen aan de vereisten van veiligheidskritieke toepassingen zoals ruimtevaart.
JR heeft vliegtuigbeugels van titaniumlegering gedrukt voor klanten en we gebruiken de EOS M290 3D-printer. Er worden zeer nauwkeurige onderdelen met een hoge dichtheid afgedrukt. Heeft u metaal bedrukking nodig, dan kunt u ons altijd om een offerte vragen.