وصلت المعدات والمواد الخاصة بالطابعات المعدنية ثلاثية الأبعاد إلى مليار دولار أمريكي في العالم. على الرغم من مقارنتها بالطباعة البلاستيكية ثلاثية الأبعاد ، فإن قيمة الإخراج تبلغ حوالي 10 بالمائة فقط ، ومن المتوقع أن تصل الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن إلى مقياس 10 مليارات بحلول نهاية عام 2022. إذن ، كيف تختلف تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد المصنوعة من سبائك التيتانيوم عن مجال طباعة معدنية ثلاثية الأبعاد؟ ما هي حالة بحثها؟ ماذا عن آفاق التطبيق في مجال الطيران والمجالات الأخرى؟
حالة البحث لتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك التيتانيوم
في السنوات الأخيرة ، مع التطور السريع لتقنيات التصنيع المباشر لسبائك التيتانيوم مثل تصنيع الذوبان الانتقائي بالليزر (SLM) وتصنيع الذوبان الانتقائي لشعاع الإلكترون (EBSM) ، أصبحت تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك التيتانيوم للأجزاء الوظيفية المخصصة أكثر وأكثر نضجًا. لقد أصبح تشكيل الأجزاء الوظيفية المخصصة للمواد ومعالجتها ومعداتها نقطة ساخنة للبحث.
الذوبان الانتقائي بالليزر SLM يشير إلى تشعيع مسحوق سبائك التيتانيوم بشعاع ليزر تحت حماية الأرجون أو غاز النيتروجين. يذوب مسحوق سبائك التيتانيوم ويتصلب بسرعة بعد امتصاص طاقة الليزر ، وبالتالي يذوب ويترابط ، وهياكل كثيفة ، وأجزاء وظيفية عالية الدقة من سبائك التيتانيوم. إنها طريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد الأكثر استخدامًا من سبائك التيتانيوم للبحث والإنتاج في الداخل والخارج.
تطبيقات في الفضاء والمجالات الأخرى
فيما يتعلق بمجال تطبيق تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك التيتانيوم ، فقد تطورت الطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك التيتانيوم بسرعة في مجالات الفضاء والطب في السنوات الأخيرة. تتركز السيناريوهات الأكثر استخدامًا بشكل أساسي في الأجزاء الفضائية عالية الدقة وطب الأسنان والعظام البشرية. المواد عبارة عن مواد حيوية بشكل أساسي مع توافق جيد مع الأنسجة البشرية ، مثل سبائك التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ. في الآونة الأخيرة ، نجح فريق خبراء جراحة الصدر في مستشفى Union Medical College في زرع ضلع عظمة مصنوع من سبائك التيتانيوم "مصنوع خصيصًا" بطباعة ثلاثية الأبعاد ، وارتدى الشخص المصاب "درعًا" من سبائك التيتانيوم لإعادة تشكيل الصدر الجديد.
يتطور الإنتاج المباشر لأجزاء سبائك التيتانيوم بسرعة في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد. يؤدي استخدام معدات SLM للمسحوق المعدني لطباعة أجزاء سبائك التيتانيوم وتصنيعها مباشرةً إلى حل المشكلة الإبداعية المتمثلة في الدفعات الصغيرة والتخصيص في مجال الطيران والمجالات الأخرى لأنه يمكنه معالجة الطرق التقليدية للأجزاء المعقدة التي يصعب أو حتى من المستحيل معالجتها ، لذلك فهي لا مثيل لها المزايا في أجزاء إنتاج الطباعة المباشرة.
نظرًا لأن الأجزاء في مجالات الطيران والطيران والطب وغيرها تتطلب خصائص تطبيق "عالية الدقة" و "عالية الجودة" و "فائقة الدقة" ، يتم وضع متطلبات أعلى على جودة مسحوق الطباعة ثلاثية الأبعاد من سبائك التيتانيوم. ترتبط جودة أجزاء تصنيع المواد المضافة لسبائك التيتانيوم ارتباطًا وثيقًا بخصائص مسحوق المعدن ، بما في ذلك حجم جزيئات المسحوق ، والكروية ، والسيولة ، والكثافة الظاهرية ، إلخ.
استنادًا إلى مراقبة JR للسوق وممارسات تصنيع الطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك التيتانيوم طويلة الأجل ، فإننا نستخدم بشكل خاص مسحوق سبائك التيتانيوم TC4 فائق الدقة للطباعة ثلاثية الأبعاد والقولبة وفقًا للاحتياجات الخاصة للمستخدمين لفترة طويلة. مجال تصنيع المواد.
يمكن للخصائص الميكانيكية الشاملة الممتازة للمنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد المصنوعة من سبائك التيتانيوم أن تلبي متطلبات أداء المحركات الهوائية ، كما أن قوتها النوعية العالية ووزنها الخفيف يوفران الدعم لتقليل وزن الشفرة ؛ المنتج النهائي لديه ثبات حراري عالي ومقاومة الأكسدة ، والتي يمكن أن تطيل من عمر الشفرة وفاصل الفحص ؛ في الوقت نفسه ، يتبنى الجزء الداخلي من الجزء هيكلًا مجوفًا ، يحتوي على مساحة تصميم كبيرة ويمكنه تحقيق أشكال أكثر تنوعًا لتلبية احتياجات السيناريوهات المختلفة.
الطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك التيتانيوم هي طريقة لتشكيل المنتجات تستخدم على نطاق واسع في مجالات الطيران والطب. بعد تشكيل المنتج عن طريق معدات التصنيع المضافة للذوبان بالليزر الانتقائي (SLM) ، تكون البنية المجهرية للأجزاء التي تم الحصول عليها موحدة وكثيفة ولها خصائص التصلب السريع. تكون مقاومة الشد وقوة الخضوع واستطالة الأجزاء المطبوعة حوالي 6-7 بالمائة و 6-10 بالمائة و 55-60 بالمائة أعلى من الأجزاء المطروقة ، على التوالي. تتميز الأجزاء المطبوعة بدقة أبعاد داخلية عالية ، وقوة محددة عالية ، وخصائص ميكانيكية معتدلة لدرجة الحرارة العالية ، وبالتالي فإن الأجزاء تتمتع بقدرة تحمل جيدة وقدرة إجهاد ، والتي تلبي متطلبات تطبيقات السلامة الحرجة مثل الفضاء.
لذلك ، فإن احتمال تطبيق تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك التيتانيوم في الفضاء والمجالات الأخرى سيكون مشرقًا للغاية!