Percetakan 3D Aloi Titanium

Amerika Syarikat telah menyelidik sangat awal dalam penyediaan produk aloi titanium dengan menekan dan mensinter serbuk titanium. Teknologi Dynamet telah komited untuk menghasilkan produk berbentuk serbuk titanium. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, beberapa produk telah digunakan secara kecil-kecilan. Produk titanium metalurgi serbuk pertama yang dihasilkan oleh syarikat itu ialah prabentuk aloi Ti-6Al-4V untuk selongsong kubah pada peluru berpandu Sidewinder Raytheon. Ia kemudiannya turut menghasilkan produk aloi serbuk Ti-6Al-6V-2Sn untuk Stinger. Sarung kepala peledak peluru berpandu. Disebabkan sumbangannya yang besar kepada produk titanium, Dynamet Technology telah menjadi pembekal tunggal produk aloi titanium serbuk Boeing. Di samping itu, syarikat Produk ADMA Amerika telah mengeluarkan bahagian titanium metalurgi serbuk sejak 1985, dan beberapa produknya digunakan dalam bidang aeroangkasa. Institut Penyelidikan Logam Bukan Ferus Barat Laut negara saya mempunyai lebih daripada 30 tahun pengalaman dalam penyelidikan dan pembangunan dalam bidang serbuk titanium bentuk hampir bersih. Produk titanium berliang yang dibangunkan telah digunakan dalam industri kimia, makanan dan bidang lain. Rajah 1(b) menunjukkan keputusan yang digunakan dalam industri penapisan. Plat titanium berliang berliang serbuk.

Proses penekanan isostatik panas (HIP) telah dicipta oleh Institut Penyelidikan Battelle di Amerika Syarikat pada tahun 1950-an. Teknologi ini menggunakan gas lengai sebagai medium penghantaran tekanan pada suhu 850-2000 darjah dan suhu 100-200 Di bawah kesan sinergistik tekanan udara MPa, teknologi tekanan dan pensinteran suhu tinggi produk adalah pada masa ini cara yang paling penting untuk memejalkan sepenuhnya bahagian struktur titanium bentuk hampir bersih dan aloi titanium serbuk. Produk mempunyai struktur seragam, tiada tekstur, tiada pengasingan, dsb. Ciri-ciri.

Pembangunan teknologi penekan isostatik panas serbuk aloi titanium di luar negara bermula pada tahun 1850-an. Institut Penyelidikan Logam Ringan Rusia adalah yang pertama di dunia untuk membangunkan turbin pam hidrogen aloi titanium serbuk dengan bentuk kompleks keseluruhan seawal tahun 1970-an, dan membangunkannya dalam RD- Ia telah digunakan dalam enjin hidrogen-oksigen 0120; Amerika Syarikat mula-mula merealisasikan aplikasi komersial dalam bidang aeroangkasa pada tahun 1990-an, dan secara beransur-ansur berkembang ke bidang penerbangan dan senjata, seperti rod penyambung enjin F110 PW, peluru berpandu pelayaran Tomahawk F107 Enjin pemutar pemampat, tudung peluru berpandu Sidewind, pelayaran F107. pendesak enjin peluru berpandu, dan sarung kepala peledak peluru berpandu anti-pesawat Stinger, dsb.

Teknologi Pengacuan Suntikan Logam (MIM) secara langsung boleh menghasilkan bahagian dengan atau hampir dengan bentuk akhir, mengelakkan atau mengurangkan pemesinan, dan mengurangkan kos penyediaan dengan ketara. Oleh itu, teknologi pengacuan suntikan serbuk adalah salah satu cara teknikal yang paling berkesan untuk penyediaan batch bahagian aplikasi aloi titanium dan titanium. Produk 3C dalam komunikasi elektronik (termasuk telefon bimbit, peranti boleh pakai pintar, bingkai cermin mata dan komponen isyarat 5G) ialah bidang aplikasi utama teknologi pengacuan suntikan serbuk, menyumbang 84.2%. Pada peringkat ini, bahan berasaskan besi digunakan terutamanya, dan reka bentuk yang ringan dan pengejaran bahan berkualiti tinggi adalah arah utama untuk pembangunan masa depan produk 3C. Aloi titanium mempunyai ciri-ciri ketumpatan rendah (ketumpatan hanya separuh daripada bahan berasaskan besi), kekuatan tinggi, dan rintangan kakisan, yang boleh memenuhi reka bentuk bahan masa depan yang ringan dan berkualiti tinggi. Menurut statistik, saiz pasaran industri pengacuan suntikan titanium China mencecah 680 juta yuan pada 2020. Berdasarkan pelaburan dari segi permintaan dan pertumbuhan hasil dari segi penawaran, saiz pasaran dijangka mencecah 2 bilion yuan pada 2026, dengan pertumbuhan tahunan kadar 20.13%.

Additive Manufacturing (AM) ialah teknologi pembentukan yang mengumpul titik, garisan dan permukaan lapisan demi lapisan. Ia tidak terjejas oleh kerumitan bahagian dan boleh secara automatik, cepat dan tepat menyelesaikan reka bentuk dan pembuatan bahagian yang kompleks. Berbanding dengan teknologi pembuatan tradisional, pembuatan aditif mempunyai kelebihan unik dalam kebebasan reka bentuk, pengacuan bahagian yang kompleks, dan penggunaan bahan, menjadikannya teknologi pembuatan aloi titanium yang menjanjikan. Menurut laporan analisis SmarTech, pasaran percetakan 3D logam global mencecah AS$3.3 bilion pada 2019, termasuk peralatan, bahan dan perkhidmatan pencetakan 3D, dan dijangka mencecah AS$11 bilion pada 2024. Aloi titanium ialah logam percetakan yang paling penting. Aeroangkasa dan pertahanan tentera adalah pengguna terbesar pembuatan bahan tambahan titanium. Ia telah berjaya digunakan untuk membentuk langsung komponen ketepatan kecil enjin aeroangkasa dan komponen penerbangan kompleks yang besar, seperti sistem pelancaran angkasa lepas, sayap pesawat, permukaan kawalan integral dan pintu. , bilah enjin dan komponen peralatan aeroangkasa utama yang lain.