Er hægt að prenta háa - styrkleika íhluta með títanblöndu?

一, 3D prentun með títan ál: Að fara út fyrir mörk stöðluðra efna
1. að vinna saman að því að gera mikinn styrk og sveigjanleika mögulega
Í dæmigerðum málmum hafa styrkur og sveigjanleiki oft „seesaw“ tengingu, en 3D prentun getur brotið þessa þvingun með því að stjórna smíði. Sem dæmi má nefna að kínverska vísindaakademían og teymi norðausturháskólans starfaði Directed Energy Deposition (DED) tækni til að gera ti ∝ zr ₁ ₅nbval₀. Ávöxtunarstyrkur háu óreiðu álins er 914 MPa og lenging beinbrotsins er 27,4%. Þetta er miklu hærra en venjulegt steypusýni (835 MPa, 18,8%). Mikilvægasti hlutinn af því er:
Hönnun á ólíkum uppbyggingu: Þegar dálkur kristallar og jafngildir kristallar vinna saman til að afmyndast, búa þeir til „vor - eins og„ streituaðlögunarbúnaður inni í efninu. Þetta heldur efninu sterku og gefur því pláss til að afmyndast.
Að gera samsetninguna einsleitan: DED aðferðin kólnar mjög fljótt (10 ⁴ -10 ⁶ k/s), sem stöðvar aðskilnað frumna, stöðvar hættulegan fasa úrkomu og setur sviðið fyrir frábæra vélrænni einkenni.
Efni af þessu tagi hefur verið notað í hlutum flugvéla stokka og geta þess til að virka vel við hátt hitastig (plastálag nær 67,6% við 600 gráðu) opnar enn fleiri notkun fyrir títan málmblöndur við mjög erfiðar aðstæður.
2. Leið til að bæta árangur þreytuþols
Helsti mælikvarði á þreytulíf skafthluta er þreytulíf þeirra . 3 d prentun gerir hlutina ónæmari fyrir þreytu með því að nota eftirfarandi aðferðir:
Gallaeftirlit: Með því að nota leysir sértækar bráðnun (SLM) tækni gætirðu lækkað líkurnar á upphaf þreytu sprungu með því að hámarka skönnun tækni (slík skönnun á Chequerboard) til að lækka porosity frá 0,8% til 0,2% og millilaga ekki- samruna galla.
Stjórna leifar streitu: Skot Peening bætir við -400MPa af leifar af þjöppunarálagi, sem gerir það að verkum að álfelgurnar endast þrisvar sinnum lengur. Hægt er að nota þessa sömu aðferð á Titanium álhlutum.
Ferli hitameðferðar: Heitt isostatic pressing (mjöðm) meðferð getur losað sig við innri svitahola og látið þreytustyrk Ti6Al4v álfelgur fara frá 450MPa í 620MPa.
2, notaðu í iðnaði: Frá rannsóknarstofunni til fjöldaframleiðslu
1. Aerospace: líkan af því hvernig á að sameina léttleika og virkni
Airbus A350 aftengingarbrúnin High Lift System er með títanblöndu sveigjanlegu skaft sem er kennileiti dæmi um 3D prentaða skafthluta. Liebherr Aerospace gerir þennan hluta með því að nota títanduftaukandi framleiðslu og setur hann í virka mismunadrifakassa blaktkerfisins. Þetta leiðir til eftirfarandi bylting:
Sameining aðgerðar: Að setja saman sjö hefðbundnu hlutana í einn, sem dregur úr þyngd um 30% og gerir það 20% áreiðanlegri.
Athugun á frammistöðu: EASA vottun hefur sýnt að 3D - prentaðir skafthlutar geta mætt flug - bekk þreytu lífsstaðla, sem þýðir að þeir geta varað í allt að 20 ár.
Kostnaðarhagræðing: 3D prentun með títanblöndu notar minna efni og kostar 40% minna en hefðbundnar smíðunaraðferðir.
2. Lækningatæki: Sérsniðnar breytingar og eindrægni við líffræðileg kerfi
Á sviði bæklunarígræðslna hafa Titanium Alloy 3D prentaðir skaft íhlutir, þar með talið mjöðmasambönd, verið notaðir í klínískum aðstæðum. Sumir af ávinningi þess eru:
Anatomical aðlögunarhæfni: Sérsniðin hönnun byggð á CT gögnum sjúklings sem lækkar streituvarnaráhrif og hvetur til samþættingar á beinum.
Hönnun porous mannvirkja: Að búa til lífefnafræðilega porous mannvirki með hagræðingu á grannfræði, sem gerir þau ekki aðeins léttari heldur flýtir einnig fyrir beinmyndun. Sem dæmi má nefna að fyrirtæki bjó til 3D - prentað kóbalt króm ál tilbúin samskeyti sem varir lengur en 95% af fölsuðum hlutum.
3.. Að búa til bíla: Að finna rétt jafnvægi milli mikillar afkösts og léttra
Í heimi hás - frammistöðubíla eru Titanium ál 3D prentaðir skafthlutir, eins og gírskaft og fjöðrunarkerfi, taka rólega sæti stáls. Til dæmis notar BMW hópurinn 3D - prentuð ál álfelgur vatnsjakka og hagræðing til að gera þá 40% léttari og endast meira en 2000 klukkustundir.
Tesla er að prófa títanblöndu 3d - prentaða stjórnunarvopn í fjöðrunarkerfi cybertrucks. Heterostructure hönnunin gerir þær sterkar og endingargóðar á sama tíma.