Los equipos y materiales de las impresoras 3D de metal han alcanzado los mil millones de dólares estadounidenses en el mundo. Aunque en comparación con la impresión 3D de plástico, el valor de salida es solo del 10 por ciento, se espera que la impresión 3D de metal alcance una escala de 10 mil millones para fines de 2022. Entonces, ¿en qué se diferencia la tecnología de impresión 3D de aleación de titanio del campo de ¿Impresión 3D de metales? ¿Cuál es el estado de su investigación? ¿Qué pasa con las perspectivas de aplicación en la industria aeroespacial y otros campos?
Estado de investigación de la tecnología de impresión 3D de aleación de titanio
En los últimos años, con el rápido desarrollo de las tecnologías de fabricación directa de aleaciones de titanio, como la fabricación de fusión selectiva por láser (SLM) y la fabricación de fusión selectiva por haz de electrones (EBSM), la tecnología de fabricación de impresión 3D de aleaciones de titanio para piezas funcionales personalizadas se ha vuelto cada vez más madura. El moldeado, el proceso y el equipo de piezas funcionales personalizadas de materiales se han convertido en un punto de investigación importante.
La fusión selectiva por láser SLM se refiere a la irradiación de polvo de aleación de titanio con un rayo láser bajo la protección de gas argón o nitrógeno. El polvo de aleación de titanio se funde y se solidifica rápidamente después de absorber la energía del láser, por lo que se funde y une, estructuras densas y piezas funcionales de aleación de titanio de alta precisión. Es el método de impresión 3D de aleación de titanio más utilizado para investigación y producción en el país y en el extranjero.
Aplicaciones en aeroespacial y otros campos
En cuanto al campo de aplicación de la tecnología de impresión 3D de aleaciones de titanio, la impresión 3D de aleaciones de titanio se ha desarrollado rápidamente en los campos aeroespacial y médico en los últimos años. Los escenarios más utilizados se concentran principalmente en piezas aeroespaciales de alta precisión, odontología y hueso humano. Los materiales son principalmente biomateriales con buena compatibilidad con el tejido humano, como la aleación de titanio y el acero inoxidable. Recientemente, el equipo de expertos en cirugía torácica del Union Medical College Hospital implantó con éxito una costilla de esternón de aleación de titanio impresa en 3D "hecha a medida", y la persona lesionada usó una "armadura" de aleación de titanio para remodelar el nuevo tórax.
La producción directa de piezas de aleación de titanio se está desarrollando rápidamente en el campo de la impresión 3D. El uso de equipos SLM de polvo metálico para imprimir y fabricar directamente piezas de aleación de titanio resuelve el problema creativo de los lotes pequeños y la personalización en la industria aeroespacial y otros campos porque puede procesar métodos tradicionales. Piezas complicadas que son difíciles o incluso imposibles de procesar, por lo que no tiene paralelo. ventajas en la producción de piezas de impresión directa.
Debido a que las piezas en los campos aeroespacial, aeronáutico, médico y otros requieren características de aplicación de "alta precisión", "alta calidad" y "ultra precisión", se imponen requisitos más altos a la calidad del polvo de impresión 3D de aleación de titanio. La calidad de las piezas de fabricación aditiva de aleación de titanio está estrechamente relacionada con las propiedades del polvo metálico, incluido el tamaño de las partículas del polvo, la esfericidad, la fluidez, la densidad aparente, etc.
Basado en la observación de JR del mercado y la práctica de fabricación de impresión 3D de aleación de titanio a largo plazo, utilizamos especialmente polvo de aleación de titanio TC4 ultrafino para impresión 3D y moldeado de acuerdo con las necesidades especiales de los usuarios durante mucho tiempo. campo de fabricación de materiales.
Las excelentes propiedades mecánicas integrales de los productos impresos en 3D de aleación de titanio pueden cumplir con los requisitos de rendimiento de los motores aeronáuticos, y su alta resistencia específica y peso ligero brindan apoyo para la reducción del peso de las palas; el producto terminado tiene alta estabilidad térmica y resistencia a la oxidación, lo que puede prolongar la vida útil de la hoja y el intervalo de inspección; al mismo tiempo, el interior de la pieza adopta una estructura hueca, que tiene un gran espacio de diseño y puede realizar formas más diversas para satisfacer las necesidades de varios escenarios.
La impresión 3D de aleación de titanio es un método de formación de productos ampliamente utilizado en los campos aeroespacial y médico. Después de que el producto se forma mediante el equipo de fabricación aditiva de fusión selectiva por láser (SLM), la microestructura de las piezas obtenidas es uniforme y densa y tiene las características de solidificación rápida. La resistencia a la tracción, el límite elástico y el alargamiento de las piezas impresas son aproximadamente 6-7 por ciento, 6-10 por ciento y 55-60 por ciento más altos que los de las piezas forjadas, respectivamente. Las piezas impresas tienen una alta precisión dimensional interna, una alta resistencia específica y propiedades mecánicas moderadas a alta temperatura, por lo que las piezas tienen una buena capacidad de carga y resistencia, lo que cumple con los requisitos de las aplicaciones críticas para la seguridad, como la aeroespacial.
Por lo tanto, la perspectiva de aplicación de la tecnología de impresión 3D de aleación de titanio en la industria aeroespacial y otros campos será extremadamente brillante.