Tavaliselt kasutatakse seda mudelite tootmiseks vormide valmistamise ja tööstusdisaini valdkondades ning seejärel kasutatakse seda mõnes järk-järgult toodetavas tootes. Mõned varuosad on selle tehnoloogiaga juba toodetud. Seda tehnoloogiat on kasutatud ehete, kingade, tööstusdisaini, arhitektuuritehnika ja ehituse (AEC), auto-, kosmose-, hambaravi- ja meditsiinitööstuses, hariduses, geograafilises infosüsteemis, tsiviilehituses, relvades ja nii edasi.
Tehnoloogia pideva arenguga juhatab töötlev tööstus pidevalt innovatsioonilaineid. Titaanisulamist materjal pälvib palju tähelepanu selle suure tugevuse, madala tiheduse, hea korrosioonikindluse ja hea biosobivuse tõttu. Seda kasutatakse laialdaselt kosmosetööstuses, meditsiiniseadmetes jne. Titaanisulamist 3D-printimise tehnoloogia toob töötlevas tööstuses kaasa põhjaliku reformi juhtiva tehnoloogiana.
Titaanisulamist materjali eelised 3D-printimisel
1. Kõrge eritugevus
Titaanisulamite tihedus on ainult 60% terasest. Puhta titaani tugevus on lähedane tavalise terase omale. Mõned ülitugevad titaanisulamid ületavad paljude struktuursete legeerteraste tugevuse. Seetõttu on titaanisulamite eritugevus (tugevus/tihedus) palju suurem kui teistel metallmaterjalidel, nii et seda materjali saab kasutada suure ühikutugevuse, hea jäikuse ja kergete osade valmistamiseks. Praegu on lennuki mootori komponendid, luustikud, nahk, kinnitusdetailid ja telikud kõik valmistatud titaanisulamist.
2. Kõrge kuumuse intensiivsus
Titaanisulami töötemperatuur on mitusada kraadi kõrgem kui alumiiniumisulami töötemperatuur. See võib töötada 450 kraadi -500 kraadi juures pikka aega. Alumiiniumsulami töötemperatuur on alla 200 kraadi.
3. Hea korrosioonikindlus
Titaanisulam võib töötada niiskes atmosfääris ja merevees. Selle korrosioonikindlus on palju parem kui roostevaba teras ja see on eriti tugev korrosioonikindluse, happekorrosiooni ja pingekorrosiooni suhtes.
4. Madala temperatuuri jõudlus
Titaanisulam suudab säilitada oma mehaanilised omadused madalal temperatuuril. Näiteks TA7 suudab säilitada teatud plastilisuse -253 kraadis. See on ka oluline madala temperatuuriga konstruktsioonimaterjal.
Titaanisulamite kasutamine 3D-printimisel
1.Lennundus
Lennundustööstuses on titaanipõhiseid lisandite valmistamise osi kasutatud kaubanduslikel ja sõjalistel eesmärkidel. Titaanisulamist 3D-printimise tehnoloogia pakub lahendusi kergete ja ülitugevate varuosade tootmiseks kosmosevaldkonnas.
2.Meditsiiniseadmed
Meditsiinivaldkonnas kasutatakse titaanisulamist 3D-printimise tehnoloogiat laialdaselt luuimplantaatides, alveolaarimplantaatides ja nii edasi. Nüüd on spetsiaalselt konkreetsele patsiendile mõeldud implantaadid valmistatud 3D-printimise teel. Selle väga isikupärastatud omadus muudab meditsiiniseadmed hästi patsientide individuaalsete erinevuste jaoks sobivaks.
3. Autode tootmine
Titaanisulamist 3D-printimise tehnoloogiat kasutades kiirendab autovaldkond uute autode uurimist ja arendust, toodab kerget konstruktsiooni ja parandab kütusesäästlikkust. Samal ajal on seda tehnoloogiat kasutatud autoosade hooldamiseks ja kohandamiseks.
4.Energiaväli
Titaanisulamist 3D-printimise tehnoloogia on võimeline tootma ülitõhusate energiaseadmete põhiosi, nagu gaasiturbiini labad, tuuleenergia seadmed ja nii edasi.
Tulevikutrend ja väljavaade
Täiustatud tootmistehnoloogia, disaini ja valmistamise kogumina pälvib titaanist 3D-printimise tehnoloogia laialdast tähelepanu kõigil elualadel ja näitab selle laialdast kasutusvõimalust kosmose-, riigikaitse- ja sõjalise, biomeditsiini, auto- ja kiirtehnoloogia keerukates valdkondades. raudtee. Kuid see algab traditsioonilise tehnoloogiaga võrreldes suhteliselt hilja. Selle arengu ajalugu on vaid umbes 30 aastat, mis jääb teistest maailma arenenud riikidest kaugele maha. Näiteks on titaanisulamist osade moodustamise efektiivsus madal, täpsus ei saa kõrget täpsust, seadmete ja materjalide hind on kõrge ning tööstusliku ja kaubandusliku rakenduse laiaulatuslikud probleemid on realiseerimata, eriti vormimisosade defektide summutamine. Praegu on defektid meie riigis osade moodustumise protsessis endiselt olemas. Sfääriliste, pragude, pooride, deformatsiooni väände jms uurimine on algstaadiumis. Hädasti on vaja palju uuringuid.
- Materjali osas on vaja uurida ja arendada uue sfäärilise titaanisulami pulbri tootmisseadmeid ja tootmistehnikaid, parandada titaanisulami pulbri kvaliteeti (osakeste suurus, sfäärilisus, voolavus, gaasi kaasamine jne) ja veelgi parandada. osade struktuur ja mehaanilised omadused. Lisaks vähendab see kulusid, parandades pulbri saagist ning pulbri ringlussevõttu ja taaskasutamist.
- Seadmete osas ühest küljest suurendades vormimise efektiivsust, seadmete vormimistäpsust ja vähendades kulusid jne; teisest küljest suurte tööstusliku kvaliteediga trükiseadmete uurimine ja arendamine masstootmise ja -rakenduse realiseerimiseks.
- Testimise aspektist lähtudes on 3D-printimise arengutrend suuremahulise, keerukuse ja täpsuse suunas, paljudel traditsioonilistel mittepurustavatel testimismeetoditel pimetsoon, seega on vaja välja töötada uued mittepurustavad testimismeetodid; struktuuri ja defektide reaalajas jälgimise online-testitehnoloogia on üks tuleviku võtmepunkte; peale selle on see 3D-printimise tehnoloogia lai rakendusalus mittepurustavate katsestandardite kehtestamiseks ja täiustamiseks.
- Tehnika aspektist 3D-printimise tehnoloogia protsessi edasine optimeerimine, vormimisprotsessi defektide mahasurumine ja vormitavate detailide mehaaniliste omaduste parandamine. Sisepinge, deformatsiooni- ja pragunemiskäitumise evolutsiooniseaduse ning vormimisprotsessi defektide mehhanismi põhiprobleeme tuleb tulevikus veel uurida.