In 3D hợp kim titan

In 3D hợp kim titan khắc phục những hạn chế của sản xuất hợp kim titan thông thường.Hợp kim titankết hợp các đặc tính vượt trội của hợp kim titan với tính linh hoạt và hiệu quả của sản xuất bồi đắp để thúc đẩy sự chuyển đổi trong sản xuất. In 3D bằng hợp kim titan đang mở rộng ranh giới và khả năng sản xuất-cao cấp từ các bộ phận chính xác cho động cơ aero- và các thiết bị cấy ghép cá nhân hóa cho con người cho đến các nâng cấp nhẹ trong-thiết bị điện tử cao cấp và thiết bị năng lượng mới.

 

 

Cốt lõi của in 3D hợp kim titan là nguyên lý phụ gia của"phân tán{0}}lắng đọng": các nguồn nhiệt năng lượng cao-như tia laser và chùm tia điện tử được sử dụng để làm tan chảy bột hợp kim titan hoặc từng lớp dây để đông đặc nhanh chóng. Khác biệt với sản xuất trừ và tạo hình truyền thống, nó trực tiếp biến các thiết kế thành các vật thể vật lý. Nó có thể loại bỏ các khuôn và dụng cụ phức tạp, rút ​​ngắn đáng kể chu kỳ, giảm chi phí và tạo ra các cấu trúc phức tạp không thể thực hiện được bằng các quy trình thông thường.

 

Hợp kim titan có đặc tính cường độ cao, trọng lượng nhẹ hơn thép, hoạt động ổn định ở nhiệt độ cao và thấp và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Những đặc tính này làm cho chúng có khả năng tương thích cao với in 3D để đáp ứng các điều kiện làm việc khắc nghiệt.

Do điểm nóng chảy cao và hoạt động hóa học mạnh, hợp kim titan dễ dàng phản ứng với oxy và nitơ ở nhiệt độ cao dẫn đến hiện tượng giòn. Vì vậy, việc in ấn phải được thực hiện trong điều kiện bảo vệ chân không hoặc khí trơ, đặt ra các yêu cầu nghiêm ngặt về quy trình và kiểm soát môi trường.

 

 

 

In 3D bằng hợp kim titan đã phát triển nhiều quy trình hoàn thiện khác nhau để đáp ứng nhu cầu từ các bộ phận nhỏ có độ chính xác đến các bộ phận lớn và từ tùy chỉnh đến sản xuất hàng loạt. Các công nghệ chính bao gồm SLM, EBM, DED và phun chất kết dính.

 

Nóng chảy bằng Laser có chọn lọc: Được áp dụng rộng rãi nhất. Nó sử dụng tia laser để làm tan chảy từng lớp bột hợp kim titan, mang lại độ chính xác tạo hình cao và mật độ trên 99%, với các đặc tính gần giống với các bộ phận rèn. Nó chủ yếu được sử dụng trong các trường hợp có độ chính xác cao-chẳng hạn như thiết bị điện tử tiêu dùng và thiết bị cấy ghép y tế.

 

Chùm tia điện tử nóng chảy: Được hình thành bởi chùm tia điện tử trong chân không, ngăn chặn quá trình oxy hóa hiệu quả. Thích hợp cho các bộ phận có kích thước lớn-hiệu suất cao{2}}, thường được sử dụng trong các bộ phận chịu tải-trong ngành hàng không vũ trụ.

 

Lắng đọng năng lượng định hướng: Không cần giường bột; trực tiếp làm tan chảy và lắng đọng vật liệu hợp kim titan. Lý tưởng cho việc-sản xuất các bộ phận lớn và sửa chữa thành phần, đồng thời cho phép in-nhiều vật liệu.

 

Phun chất kết dính: Được hình thành trước rồi thiêu kết, với chi phí thấp. Thích hợp để sản xuất hàng loạt các bộ phận có kích thước vừa và nhỏ{1}}, hứa hẹn có nhiều ứng dụng dân sự rộng rãi.

 

Về mặt vật liệu,Ti-6Al-4Vđược sử dụng rộng rãi nhất. Ngoài ra, y tế-cấp Ti-6Al-4V cấp 23, cường độ-cao 21S, titan có độ tinh khiết cao và Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V chịu nhiệt tạo thành một hệ thống vật liệu in hoàn chỉnh.

 

 

In 3D bằng hợp kim titan lần đầu tiên được áp dụng trong ngành hàng không vũ trụ và hiện đã được triển khai rộng rãi trong y tế, điện tử tiêu dùng, ô tô, năng lượng và các lĩnh vực khác. Nó đã phát triển từ công nghệ phòng thí nghiệm sang ứng dụng quy mô-lớn, trở thành động lực chính cho việc nâng cấp công nghiệp.

 

Hàng không vũ trụ: In 3D bằng hợp kim titan cho phép sản xuất tích hợp các bộ phận phức tạp, đạt được trọng lượng nhẹ, độ bền cao, giảm chi phí và cải thiện hiệu quả. Vòi phun nhiên liệu của GE Aviation nhẹ hơn 25%; Boeing và Airbus sử dụng nó cho các giá đỡ nhẹ; và máy bay chở khách cỡ lớn C919 của Trung Quốc cũng thúc đẩy nhu cầu liên quan.

 

Thuộc về y học:Hợp kim titan có khả năng tương thích sinh học tốt. Kết hợp với tùy chỉnh cá nhân hóa in 3D, họ có thể tạo ra khớp hông, lồng hợp nhất cột sống, cấy ghép nha khoa, v.v. với độ chính xác vừa vặn cao hơn, hỗ trợ phẫu thuật chính xác và phục hồi chức năng nhanh chóng.

 

Điện tử tiêu dùng:Bản lề màn hình có thể gập lại, các bộ phận cấu trúc của đồng hồ thông minh, các bộ phận AR/VR, v.v., đã áp dụng công nghệ in 3D bằng hợp kim titan. Các nhà sản xuất như Apple và Xiaomi đang tăng tốc bố cục để quảng bá các ứng dụng có quy mô-lớn.

Ngoài ra, công nghệ này còn được sử dụng trong các bộ phận xe đua hạng nhẹ, các bộ phận-nhiệt độ cao và chống ăn mòn{1}}để tạo ra năng lượng mới cũng như sản xuất khuôn mẫu hiệu suất-cao, với ranh giới ứng dụng không ngừng mở rộng.

 

 

In 3D bằng hợp kim titan vẫn bị hạn chế bởi ba nút thắt cổ chai-chi phí, chất lượng và tiêu chuẩn, cản trở sự phổ biến nhanh chóng của nó trong các lĩnh vực dân sự.

Chi phí quá cao: Vấn đề cốt lõi. Thiết bị-công nghiệp đắt tiền, với thiết bị nhập khẩu có giá trên 3,6 triệu RMB và các mẫu lớn có giá trên 10 triệu RMB. Bột hợp kim titan có giá gấp 5–8 lần so với thanh truyền thống và hiệu suất của nó giảm đi sau khi sử dụng nhiều lần. Quá trình-hậu kỳ rất phức tạp và phụ thuộc nhiều vào nhân công-, chiếm hơn 40% tổng chi phí.

 

Độ ổn định chất lượng không đủ: Dễ bị các khuyết tật như lỗ chân lông, vết nứt và biến dạng trong quá trình in, ảnh hưởng đến hiệu suất mỏi của các bộ phận. Sự dao động về hiệu suất của cùng một lô bộ phận có thể lên tới ±15%, không đáp ứng được yêu cầu cho sản xuất hàng loạt và các bộ phận-chịu tải-cao cấp.

 

Hệ thống tiêu chuẩn chưa hoàn chỉnh và hệ sinh thái công nghiệp không phù hợp: Những khoảng trống tồn tại trong các tiêu chuẩn về vật liệu, quy trình và sự chấp nhận. Chu kỳ và chi phí chứng nhận cao trong lĩnh vực hàng không vũ trụ và y tế. Tư duy thiết kế vẫn còn truyền thống, nguồn nhân lực dồi dào đang thiếu hụt và sự hợp tác không hiệu quả trong chuỗi công nghiệp đã hạn chế-việc xúc tiến trên quy mô lớn.

 

Ruihang, với tư cách là nhà máy trực tiếp sản xuất các sản phẩm titan, được chuyên môn hóa về R&D, sản xuất. Công ty được đặt tại "Thung lũng Titan của Trung Quốc", thúc đẩy ngành công nghiệp titan trên thế giới. Nếu bạn có nhu cầu mua hàng vui lòng liên hệ với chúng tôi:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.