Os equipamentos e materiais das impressoras 3D de metal atingiram 1 bilhão de dólares americanos no mundo. Embora comparado com a impressão 3D de plástico, o valor de saída é de apenas cerca de 10 por cento, espera-se que a impressão 3D de metal atinja uma escala de 10 bilhões até o final de 2022. Então, como a tecnologia de impressão 3D de liga de titânio é diferente do campo de impressão 3D de metal? Qual é o status de sua pesquisa? E quanto às perspectivas de aplicação no setor aeroespacial e em outros campos?
Status da pesquisa da tecnologia de impressão 3D em liga de titânio
Nos últimos anos, com o rápido desenvolvimento de tecnologias de fabricação direta de liga de titânio, como fabricação de fusão seletiva a laser (SLM) e fabricação de fusão seletiva de feixe de elétrons (EBSM), a tecnologia de fabricação de impressão 3D de liga de titânio para peças funcionais personalizadas tornou-se cada vez mais madura. A moldagem, o processo e o equipamento de peças funcionais personalizadas de materiais tornaram-se um foco de pesquisa.
A fusão seletiva a laser SLM refere-se à irradiação do pó de liga de titânio com um feixe de laser sob a proteção de argônio ou gás nitrogênio. O pó de liga de titânio derrete e solidifica rapidamente após absorver a energia do laser, derretendo e unindo, estruturas densas e peças funcionais de liga de titânio de alta precisão. É o método de impressão 3D de liga de titânio mais comumente usado para pesquisa e produção em casa e no exterior.
Aplicações no setor aeroespacial e outros campos
Em termos de campo de aplicação da tecnologia de impressão 3D em liga de titânio, a impressão 3D em liga de titânio se desenvolveu rapidamente nos campos aeroespacial e médico nos últimos anos. Os cenários mais amplamente utilizados concentram-se principalmente em peças aeroespaciais de alta precisão, odontologia e ossos humanos. Os materiais são principalmente biomateriais com boa compatibilidade com o tecido humano, como liga de titânio e aço inoxidável. Recentemente, a equipe de especialistas em cirurgia torácica do Union Medical College Hospital implantou com sucesso uma costela de esterno de liga de titânio impressa em 3D "feita sob medida", e a pessoa ferida usou uma "armadura" de liga de titânio para remodelar o novo tórax.
A produção direta de peças de liga de titânio está se desenvolvendo rapidamente no campo da impressão 3D. O uso de equipamentos SLM de pó de metal para imprimir e fabricar diretamente peças de liga de titânio resolve o problema criativo de pequenos lotes e personalização na indústria aeroespacial e em outros campos porque pode processar peças de métodos tradicionais difíceis ou mesmo impossíveis de processar, por isso tem incomparável vantagens em peças de produção de impressão direta.
Como as peças nos campos aeroespacial, aeronáutico, médico e outros exigem características de aplicação de "alta precisão", "alta qualidade" e "ultraprecisão", requisitos mais altos são impostos à qualidade do pó de impressão 3D em liga de titânio. A qualidade das peças de manufatura aditiva de liga de titânio está intimamente relacionada às propriedades do pó de metal, incluindo tamanho de partícula de pó, esfericidade, fluidez, densidade a granel, etc.
Com base na observação da JR do mercado e na prática de fabricação de impressão 3D de liga de titânio de longo prazo, usamos especialmente pó de liga de titânio TC4 ultrafino para impressão 3D e moldagem de acordo com as necessidades especiais dos usuários por um longo tempo. campo de fabricação de materiais.
As excelentes propriedades mecânicas abrangentes dos produtos impressos em 3D de liga de titânio podem atender aos requisitos de desempenho dos motores aeronáuticos, e sua alta resistência específica e peso leve fornecem suporte para redução do peso da lâmina; o produto acabado possui alta estabilidade térmica e resistência à oxidação, o que pode prolongar a vida útil da lâmina e o intervalo de inspeção; ao mesmo tempo, o interior da peça adota uma estrutura oca, que possui um grande espaço de design e pode realizar as mais diversas formas para atender às necessidades de vários cenários.
A impressão 3D em liga de titânio é um método de formação de produtos amplamente utilizado nos campos aeroespacial e médico. Depois que o produto é formado por equipamento de fabricação aditiva de fusão a laser seletiva (SLM), a microestrutura das peças obtidas é uniforme e densa e possui as características de solidificação rápida. A resistência à tração, resistência ao escoamento e alongamento das peças impressas são cerca de 6-7 por cento, 6-10 por cento e 55-60 por cento maiores do que as das peças forjadas, respectivamente. As peças impressas têm alta precisão dimensional interna, alta resistência específica e propriedades mecânicas moderadas em alta temperatura, de modo que as peças têm boa capacidade de carga e resistência ao estresse, o que atende aos requisitos de aplicações críticas de segurança, como aeroespacial.
Portanto, a perspectiva de aplicação da tecnologia de impressão 3D de liga de titânio no setor aeroespacial e em outros campos será extremamente brilhante!