ما هي مواد الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد الشائعة الاستخدام في الصناعة؟

1. الفولاذ المقاوم للصدأ: أفضل توازن بين كونه مقاومًا للصدأ ورخيصة
الفولاذ المقاوم للصدأ هو نظام المواد الأكثر تقدما للمعادن الطباعة ثلاثية الأبعاد. في عام 2024 ، سيكون 32 ٪ من جميع مسحوق المعادن المستخدمة في العالم 316 لتر مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ. فوائدها الرئيسية هي:
جيد جدًا في مقاومة التآكل: يجعل تصميم السبائك ، الذي يحتوي على ما لا يقل عن 10.5 ٪ من الكروم ، من المستحيل استبداله في الصناعات مثل البتروكيماويات ومعالجة الأغذية. تقوم شركة تصنيع صمام منصة Maritime معينة بصنع صمام من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. يستمر هذا الصمام بثلاث مرات أطول من المسبوكات القياسية في مياه البحر التي تآكل.
ارتفاع التسامح لعملية الطباعة: تجعل خصائص تجمع الذوبان الكبيرة مرنة للغاية للتغيرات في طاقة الليزر ، ولديها معدل نجاح يتجاوز 98 ٪. تستخدم شركة أجزاء سيارات معينة آلة تعاونية ليزر 12- لصنع 12 كجم من أجزاء الفولاذ المقاوم للصدأ في الساعة. هذا أكثر كفاءة 8 مرات من آلة ليزر واحد.
إن حل المعالجة - جيد - تم تطويره. على سبيل المثال ، يمكن أن يسبب علاج الشيخوخة تحولًا مارتينسيتي ، مما يرفع قوة الشد من الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 في الساعة من 900 ميجا باسا إلى 1300 ميجا باسكال. تُخرج إحدى أفراد القالب من قوالب الحقن من هذه المادة ، والتي تدوم 40 ٪ أطول من قوالب الصلب H13 العادية.
2. سبيكة التيتانيوم: مادة مهمة للفضاء والمناطق الطبية
تصنع سبيكة التيتانيوم حوالي 45 ٪ من سوق الطباعة المعدنية 3D المرتفعة-. تُرى تطوراته التكنولوجية في الغالب في:
يتم استخدام TC4 (TI-6AL-4V) على نطاق واسع: يمكنك عمل بنية مركبة من البلورات العمودية والبلورات المعادلة عن طريق تعديل نهج مسح الليزر. عندما يتم دمجها مع علاج الضغط المتساقط الساخن ، يمكن أن تكون عمر التعب لشفرات محرك الطيران أطول بنسبة 120 ٪ من معيار التزوير. يستخدم نوع معين من غرفة دفع الصواريخ تحسين الطوبولوجيا لإنشاء قنوات تبريد مجددة. هذا يجعلها أخف وزنا بنسبة 35 ٪ وأرخص 28 ٪.
اختراق في ابتكار المواد الطبية الحيوية: نظرًا لأنه متوافق للغاية ، تم استخدام مسحوق التيتانيوم النقي من الدرجة الثانية في غرسات العظام الفردية. قامت مؤسسة طبية بعمل اصطناعي مفصل في الورك باستخدام تقنية ذوبان شعاع الإلكترون (EBM). تحتوي الأطراف الاصطناعية على مسامية يتم التحكم فيها بين 65 ٪ إلى 75 ٪ ، مما يسرع من تكوين خلايا العظام بثلاث مرات.
صنع نظام سبيكة جديد: إضافة 0.5 ٪ من NB إلى مركبات intermetallic tial جعلها أقوى في درجات حرارة عالية ، من 1000 درجة إلى 350 ميجا باسكال. هذا يجعلهم مادة رائعة لشفرات التوربينات في محركات الطائرات. باستخدام تقنية ترسب الطاقة الموجه (DED) ، قامت مؤسسة أبحاث بفعالية على الأضرار الرائدة في الحافة على نوع معين من شفرة المحرك. طبقة الإصلاح والركيزة لديها قوة الترابط 420MPa.
3. سبيكة الألمنيوم: مادة بدأت ثورة الوزن الخفيف
يتم حل ثلاث مشاكل مهمة بواسطة تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد من سبائك الألومنيوم:
التكنولوجيا للسيطرة على الشقوق الساخنة: تحتوي سبيكة ALSI10MG على 6 ٪ إلى 12 ٪ من السيليكون فيها ، مما يجعلها تطور بنية تنصفية. هذا يقلل من عدد الشقوق الساخنة من 35 ٪ إلى أقل من 5 ٪. تستخدم شركة مركبة طاقة جديدة معينة هذه المواد لصنع قوسين حزمة البطارية. بالمقارنة مع الأجزاء القياسية - ، فإن هذه الأقواس أخف وزناً بنسبة 42 ٪ و 18 ٪ أكثر صلابة.
إنشاء نظام لجعل الأرض أقوى: إضافة 0.4 ٪ SC إلى سبيكة MG SC ZR يجعلها أقوى من 500MPa وأصغر من 1 ميكرون. قامت شركة معينة بفضاء في فئة ساتلية خارج هذه المادة التي تظل مستقرة في الحجم بين -196 درجة و 200 درجة.
تقدم كبير في المقياس -: قامت شركة معينة بتشكيل مقصورة طباعة تبلغ 1.5 م × 0.8 م × 0.6 م وتستخدم تقنية المسح المتزامن المتعدد- لطباعة إطار نافذة الطائرات A350 بالكامل. هذا يقلل من الوزن بنسبة 22 ٪ مقارنة بهياكل التثبيت التقليدية ويخفض وقت الإنتاج من 6 أسابيع إلى 72 ساعة.
4.
تقوم Nickel - بإعداد سبائك درجة الحرارة المرتفعة - حوالي 80 ٪ من السوق للأجزاء الساخنة من محركات الطائرات. يظهر تطورهم التكنولوجي اتجاهين رئيسيين:
التكنولوجيا للسيطرة على microcracks: تمكنا من خفض معدل الكراك من سبيكة Distinel 718 من 15 ٪ إلى أقل من 0.5 ٪ عن طريق تغيير كثافة طاقة الليزر (80-120J/مم ³) ومسح المسح (0.08-0.12 مم). تقوم شركة توربينات غاز معينة تجعل أقراص التوربينات تستخدم هذه التكنولوجيا. يمكن أن تستمر هذه الأقراص لمدة 1000 ساعة عند 650 درجة و 350 ميجا باسكال.
طباعة المواد التدرجية: طورت مؤسسة أبحاث معينة تقنية مواد تدرج وظيفية (FGM) التي تجعل جدار غرفة الاحتراق ينتقل من طلاء النيكوكرال إلى الركيزة Distinel 625 بطريقة سلسة. هذا يجعل المادة ثلاث مرات أكثر مقاومة للأكسدة ويمنحها عمرًا حراريًا تزيد عن 5000 مرة.