Viene solitamente applicato per realizzare modelli nei settori della costruzione di stampi e del design industriale e quindi viene utilizzato in alcuni prodotti che vengono prodotti gradualmente. Alcuni pezzi di ricambio sono già stati prodotti con questa tecnologia. Questa tecnologia è stata utilizzata nei settori della gioielleria, delle scarpe, del design industriale, dell'ingegneria architettonica e delle costruzioni (AEC), dell'industria automobilistica, aerospaziale, dentale e medica, dell'istruzione, dei sistemi di informazione geografica, dell'ingegneria civile, delle armi e così via.
Con il continuo sviluppo della tecnologia, l’industria manifatturiera introduce continuamente ondate di innovazione. Il materiale in lega di titanio attira molta attenzione per la sua elevata resistenza, bassa densità, buona resistenza alla corrosione e buona biocompatibilità. È ampiamente utilizzata nei settori aerospaziale, dei dispositivi medici, ecc. La tecnologia di stampa 3D in lega di titanio sta apportando una profonda riforma all'industria manifatturiera come tecnologia leader.
I vantaggi del materiale in lega di titanio nella stampa 3D
1. Alta resistenza specifica
La densità delle leghe di titanio è solo il 60% dell'acciaio. La resistenza del titanio puro è vicina a quella dell'acciaio comune. Alcune leghe di titanio ad alta resistenza superano la resistenza di molti acciai legati strutturali. Pertanto, la resistenza specifica delle leghe di titanio (resistenza/densità) è molto maggiore di quella di altri materiali metallici, quindi questo materiale può essere utilizzato per produrre parti leggere con elevata resistenza unitaria, buona rigidità e peso leggero. Attualmente, i componenti dei motori degli aerei, gli scheletri, la pelle, gli elementi di fissaggio e i carrelli di atterraggio sono tutti realizzati in lega di titanio.
2. Alta intensità di calore
La temperatura operativa della lega di titanio è di diverse centinaia di gradi superiore a quella della lega di alluminio. Può funzionare a 450 gradi -500 gradi per lungo tempo. La temperatura di lavoro della lega di alluminio è inferiore a 200 gradi.
3.Buona resistenza alla corrosione
La lega di titanio può funzionare in ambiente umido e acqua di mare. La sua resistenza alla corrosione è molto migliore dell'acciaio inossidabile ed è particolarmente resistente alla vaiolatura corrosiva, alla corrosione acida e alla tensocorrosione.
4. Prestazioni a bassa temperatura
La lega di titanio può mantenere le sue proprietà meccaniche a bassa temperatura. Ad esempio, TA7 può mantenere un certo grado di plasticità in -253 grado . È anche un importante materiale strutturale a bassa temperatura.
L'applicazione delle leghe di titanio nella stampa 3D
1.Aerospaziale
Nell’industria aerospaziale, le parti di produzione additiva a base di titanio sono state utilizzate di gran lunga per scopi commerciali e militari. La tecnologia di stampa 3D in lega di titanio fornisce soluzioni per la produzione di pezzi di ricambio leggeri e ad alta resistenza per il settore aerospaziale.
2.Dispositivi medici
In campo medico, la tecnologia di stampa 3D in lega di titanio è ampiamente utilizzata negli impianti ossei, alveolari e così via. Ora gli impianti appositamente progettati per il singolo paziente sono stati prodotti mediante stampa 3D. La sua caratteristica altamente personalizzata rende i dispositivi medici adatti alle differenze individuali dei pazienti.
3.Produzione automobilistica
Utilizzando la tecnologia di stampa 3D in lega di titanio, il settore automobilistico accelera la ricerca e lo sviluppo di nuove auto, produce la struttura leggera e migliora l’efficienza del carburante. Allo stesso tempo, questa tecnologia è stata utilizzata per mantenere e personalizzare i ricambi auto.
4.Campo energetico
La tecnologia di stampa 3D in lega di titanio è in grado di produrre parti chiave di apparecchiature energetiche ad alta efficienza come pale di turbine a gas, apparecchiature per l’energia eolica e così via.
Andamento futuro e prospettive
Essendo una tecnologia di produzione avanzata, un insieme di progettazione e produzione, la tecnologia di stampa 3D in titanio attira l'attenzione di tutti i ceti sociali e mostra le sue ampie prospettive di applicazione nei sofisticati campi dell'aerospaziale, della difesa nazionale e militare, della biomedicina, dell'automobile e dell'alta velocità. sbarra. Tuttavia, inizia relativamente tardi rispetto alla tecnologia tradizionale. La sua storia di sviluppo dura solo circa 30 anni ed è molto indietro rispetto agli altri paesi avanzati del mondo. Ad esempio, l'efficienza di formatura delle parti in lega di titanio è bassa, l'accuratezza non può raggiungere un elevato livello di precisione, il costo delle attrezzature e dei materiali è elevato e i problemi dell'applicazione industriale e commerciale su larga scala non vengono realizzati, in particolare soppressione dei difetti delle parti formanti. Attualmente esistono ancora difetti nel processo di formazione dei pezzi nel nostro paese. La ricerca delle deformazioni sferoidali, delle cricche, dei pori, delle deformazioni, ecc. è in fase preliminare. Sono urgentemente necessarie molte ricerche.
- Per quanto riguarda il materiale, è necessario ricercare e sviluppare attrezzature per la produzione e tecniche di produzione di nuove polveri sferiche di lega di titanio, migliorare la qualità della polvere di lega di titanio (dimensione delle particelle, sfericità, fluidità, inclusione di gas, ecc.) e migliorare ulteriormente la struttura e le proprietà meccaniche delle parti. Inoltre, ridurrà i costi migliorando la resa della polvere e il riciclaggio e riutilizzo della polvere.
- Sotto l'aspetto delle attrezzature, da un lato, migliorare l'efficienza della formatura, la precisione della formatura dell'attrezzatura e ridurre i costi, ecc.; dall'altro, la ricerca e lo sviluppo di grandi apparecchiature di stampa di livello industriale per realizzare la produzione e l'applicazione di massa.
- Per quanto riguarda l'aspetto dei test, con la tendenza allo sviluppo della stampa 3D verso la larga scala, la complessità e la precisione, molti metodi tradizionali di test non distruttivi hanno una zona cieca, quindi è necessario sviluppare nuovi metodi di test non distruttivi; la tecnologia di test online per monitorare la struttura e i difetti in tempo reale è uno dei punti chiave del futuro; inoltre, è l’ampia base applicativa della tecnologia di stampa 3D a stabilire e migliorare gli standard dei test non distruttivi.
- Sotto l'aspetto tecnico, ottimizzando ulteriormente il processo della tecnologia di stampa 3D, eliminando i difetti nel processo di formatura e migliorando le proprietà meccaniche delle parti formate. I problemi chiave della legge di evoluzione delle tensioni interne, del comportamento di deformazione e fessurazione, e il meccanismo dei difetti nel processo di formatura, necessitano ancora di essere studiati in futuro.