Domeniul de aplicare și tendința de dezvoltare a tehnologiei de imprimare 3D din aliaj de titan
Imprimarea 3D (3DP) este un tip de tehnologie de prototipare rapidă, cunoscută și sub numele de fabricație aditivă [1]. Se bazează pe fișiere de modele digitale și utilizează materiale adezive precum pudră de metal sau plastic pentru a imprima strat cu strat. O tehnică de construire a obiectelor într-o manieră. Imprimarea 3D se realizează de obicei cu ajutorul imprimantelor de materiale cu tehnologie digitală.
Odată cu dezvoltarea rapidă a științei și tehnologiei, tehnologia de imprimare 3D a fost utilizată pe scară largă în diverse domenii. Fiind o tehnologie importantă de imprimare a metalelor, tehnologia de imprimare 3D din aliaj de titan are perspective largi de aplicare. Acest articol va discuta despre aplicarea și tendințele viitoare de dezvoltare ale tehnologiei de imprimare 3D din aliaj de titan în industria aerospațială, asistența medicală, producția de automobile, planificarea arhitecturală, producția de produse de larg consum, cercetarea științifică și prototiparea și personalizarea personalizată.
Tehnologia de imprimare 3D a apărut la mijlocul-1990sului și este de fapt cel mai recent dispozitiv de prototipare rapidă care utilizează tehnologii precum fotopolimerizarea și laminarea hârtiei. Principiul său de funcționare este practic același cu cel al tipăririi obișnuite. Imprimanta este plină cu „materiale de imprimare” precum lichid sau pulbere. După ce au fost conectate la computer, „materialele de imprimare” sunt suprapuse strat cu strat prin controlul computerului, iar în final planul de pe computer este transformat într-un obiect fizic. Această tehnologie de imprimare se numește tehnologie de imprimare tridimensională 3D.
camp medical
Tehnologia de imprimare 3D din aliaj de titan este, de asemenea, utilizată pe scară largă în domeniul sănătății. Prin tehnologia de imprimare 3D din aliaj de titan, pot fi produse implanturi medicale personalizate, cum ar fi oase, valve cardiace și coloane. Aceste implanturi se pot adapta mai bine nevoilor fizice ale pacientului si imbunatatesc eficacitatea tratamentului. În viitor, odată cu îmbunătățirea biocompatibilității și a bioactivității, tehnologia de imprimare 3D din aliaj de titan va juca un rol mai important în domeniul îngrijirii medicale.
Titanul este numit metal „biofil”. Are avantajele netoxice și inofensive, rezistență la temperaturi ridicate, rezistență ridicată la coroziune, rezistență ridicată, densitate scăzută, biocompatibilitate bună etc., iar modulul său elastic este apropiat de cel al țesutului dur uman. Domeniul metalelor medicale ocupă „jumătate din țară”. Astăzi, tehnologia de imprimare 3D din aliaj de titan este utilizată în principal în ortopedie și stomatologie.
Domeniul aerospațial
Tehnologia de imprimare 3D din aliaj de titan are aplicații largi în domeniul aerospațial. Prin tehnologia de imprimare 3D, pot fi fabricate componente aerospațiale care sunt mai ușoare, mai rezistente la temperaturi ridicate și mai rezistente la coroziune. De exemplu, fabricarea pieselor structurale pentru aeronave, fuselaj, aripi etc. poate îmbunătăți performanța aeronavei și poate reduce costurile. În viitor, odată cu progresul tehnologiei, tehnologia de imprimare 3D din aliaj de titan va juca un rol mai important în domeniul aerospațial.
Domeniul de prototipuri și matrițe
Imprimarea 3D are, de asemenea, avantaje unice în domeniul prototipurilor și matrițelor. În comparație cu metodele tradiționale de producție, imprimarea 3D este controlată de un computer și poate controla strict dimensiunea conform desenului software tridimensional. Pentru piesele complexe, nu există restricții în calea de producție, ceea ce poate reduce foarte mult timpul de pregătire a modelului și matriței, poate îmbunătăți acuratețea și calitatea modelului și poate economisi mult timp și bani.
Tendința de dezvoltare a tehnologiei de imprimare 3D din aliaj de titan
Fiind o tehnologie de producție de ultimă oră, tehnologia de imprimare 3D din aliaj de titan integrează proiectarea și producția. În ultimii ani, a atras atenția pe scară largă din toate categoriile sociale și a demonstrat o gamă largă de aplicații în domenii de înaltă tehnologie, cum ar fi aerospațial, apărare națională și militar, biomedicină și feroviar de mare viteză pentru automobile. Perspective, totuși, în comparație cu tehnologia tradițională de fabricație începută târziu, istoria dezvoltării este de numai aproximativ 30 de ani, există încă un decalaj mare în comparație cu țările avansate din lume, de exemplu: eficiența de formare a pieselor din aliaj de titan este scăzută, iar precizia nu a atins încă o precizie ridicată Costul de pregătire al nivelului, echipamentelor și materialelor este mare, iar probleme precum aplicațiile industriale și comerciale la scară largă nu au fost încă realizate, în special suprimarea defectelor în piesele formate. În prezent, cercetarea asupra defectelor în procesul de formare a pieselor, cum ar fi sferoidizarea, fisurile, porii și deformarea deformată în țara noastră se află încă în stadiu preliminar și mai sunt încă multe lucrări de cercetare care trebuie efectuate. urgent.
(1) În ceea ce privește materialele, dezvoltați noi echipamente de producție și procese de preparare pentru pulberea sferică de aliaj de titan pentru a îmbunătăți calitatea pulberii de aliaj de titan (dimensiunea particulelor, sfericitate, fluiditate, gaz de incluziune etc.), îmbunătățind astfel structura și mecanica performanța pieselor. În plus, costul este redus prin creșterea randamentului de pulbere și prin reciclarea și reutilizarea pulberii.
(2) În ceea ce privește echipamentul, pe de o parte, eficiența formării, precizia formării și costul echipamentului ar trebui îmbunătățite; pe de altă parte, echipamentele de imprimare de calitate industrială la scară largă ar trebui dezvoltate pentru a realiza treptat producția și aplicarea la scară largă.
(3) În ceea ce privește inspecția, odată cu dezvoltarea pieselor imprimate 3D în direcția la scară largă, complexe și precise, multe metode tradiționale de inspecție nedistructivă au puncte moarte și trebuie dezvoltate noi tehnologii de inspecție nedistructivă; prin inspecția online a monitorizării în timp real a țesuturilor și a defectelor Tehnologia este una dintre direcțiile cheie de cercetare în viitor; în plus, stabilirea și îmbunătățirea standardelor de testare nedistructivă este baza pentru aplicarea largă a tehnologiei de imprimare 3D.
(4) În ceea ce privește procesul, optimizați în continuare procesul tehnologiei de imprimare 3D, suprimați defectele în procesul de formare și îmbunătățiți proprietățile mecanice ale pieselor formate. Probleme cheie, cum ar fi evoluția tensiunii interne a pieselor în timpul procesului de formare, comportamentul de deformare și fisurare și mecanismele de generare a defectelor sunt încă probleme care trebuie studiate în viitor.
