La tecnologia d'impressió 3D de la dècada de 1990 va començar a aparèixer, el seu desenvolupament es basa en la tecnologia de revestiment calent d'alta energia i la tecnologia de prototipat ràpid, en comparació amb la tecnologia de fabricació tradicional, no cal passar per una varietat d'eines de tall i una varietat de processos complexos de processament. , reduint molt el temps de processament, mentre que per a l'estructura de peces complexes, el seu procés de processament i la precisió de fabricació són més grans.
Actualment, els productes d'aliatge de titani s'han aplicat en molts camps, l'estructura d'aquests productes és més complexa, moltes varietats, lots petits i requisits d'alt rendiment, la tecnologia de fabricació tradicional no pot complir els requisits d'aquests productes i la tecnologia d'impressió 3D pot complir la tecnologia de fabricació i els requisits de rendiment dels productes d'aliatge de titani, de manera que s'utilitza àmpliament.
Visió general de la tecnologia d'impressió 3D
La tecnologia d'impressió 3D es fa principalment a través de l'ordinador per generar un model CAD tridimensional de les peces, segons la mida del model mitjançant un revestiment làser del material de les peces mitjançant la forma d'injecció de tinta capa per capa per formar tecnologia de peces tridimensionals. . El procés d'impressió 3D és senzill, el cost de producció és baix, el rang d'aplicació és ampli, l'estructura i la varietat de les peces fabricades es poden canviar en qualsevol moment d'acord amb els diferents diagrames tridimensionals de les parts internes de l'ordinador, i és especialment indicat per a la fabricació de peces metàl·liques amb estructura de producte complexa, alta activitat del material i requisits d'alta puresa. Les matèries primeres utilitzades en la tecnologia d'impressió 3D són principalment metàl·liques i no metàl·liques, i també s'afegeixen altres materials a les matèries primeres per a la sinterització, el curat i el revestiment de fusió en calent. Segons les diferents tecnologies d'impressió 3D d'afegir materials, es pot dividir en: tecnologia de prototipat ràpid i tecnologia de fabricació directa de components metàl·lics d'alt rendiment.
En comparació amb el processament de tall tradicional, la tecnologia d'impressió 3D pot aconseguir un pas del procés de producció de peces de material metàl·lic, el procés de fabricació es basa en el dibuix CAD tridimensional de les peces, de manera que la precisió dimensional dels requisits reals de les peces és a prop, el marge de processament posterior és petit, la taxa d'utilització dels materials i l'eficiència de producció es milloren molt. Quan s'utilitza la tecnologia d'impressió 3D, no es requereix equipament gran, que pot estalviar recursos per a les empreses de producció, i el temps de fabricació és curt, amb una gran flexibilitat, que es pot canviar en qualsevol moment segons els canvis estructurals del producte.
En segon lloc, la investigació de la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani i l'estat de l'aplicació
(1) L'estat de recerca de la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani
Amb el desenvolupament de la tecnologia d'impressió 3D, països de tot el món estan investigant activament la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani, de manera que la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani es pot aplicar en molts aspectes. Segons la investigació dels darrers anys, hi ha tecnologia de formació de fusió selectiva per làser, tecnologia de formació de fusibles de feix d'electrons, tecnologia de formació tridimensional làser i tecnologia de formació de fusió selectiva de feix d'electrons que s'utilitza en el processament de peces d'aliatge de titani.
(2) L'aplicació de la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani en el camp aeroespacial
La tecnologia d'impressió 3D es va utilitzar per primera vegada als Estats Units l'any 2001 en els avions de combat transportats per transportistes, mitjançant la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani per produir peces estructurals d'avions i aplicades a la producció d'aviació. L'any 2011, la Universitat de Southampton al Regne Unit va utilitzar la tecnologia d'impressió 3D per produir el marc global que inclou les ales del dron, el tauler de control i l'escotilla. Després de 2012, l'aplicació de la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani en el camp de l'aviació ha aconseguit un desenvolupament sense precedents, les peces d'aliatge de titani no només s'utilitzen àmpliament en la fabricació d'avions, sinó que també s'han començat a aplicar nous materials d'aliatge de titani en equips espacials com els coets. i transbordadors espacials. Les peces produïdes per la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani han reduït molt el nombre de soldadures entre equips espacials. A causa de la major resistència de l'aliatge de titani, la seguretat dels equips espacials es millora molt. Els departaments i institucions de recerca científica rellevants de la Xina també han continuat investigant la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani, i ara s'ha aplicat al camp de l'aviació. Les ales de l'avió i els components principals del coixinet produïts per la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani a la Xina han assolit els requisits tècnics corresponents i s'apliquen a la fabricació d'avions. El 2013, la Universitat d'Aeronàutica i Astronàutica de Pequín va produir components de coixinets principals d'avions d'aliatge de titani mitjançant la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani, que va superar la verificació tècnica i la revisió de la instal·lació, fet que converteix la Xina en el primer país del món a dominar el disseny i la fabricació d'aliatge de titani. components principals dels coixinets de l'avió, marcant la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani de la Xina a la posició de lideratge mundial.
(3) L'aplicació de la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani en el camp de la defensa nacional
En el procés de producció d'armes de defensa nacional, les propietats materials de les armes han de ser més altes i també es requereix la proporció precisa de components. La Marina dels Estats Units està estudiant el disseny de la tecnologia d'impressió 3D en portaavions, utilitzant el portaavions com una gran fàbrica de producció d'armes per produir les armes i equips necessaris segons les necessitats i els requisits. Al mateix temps, l'exèrcit dels EUA també està desenvolupant "hospitals de peces mòbils" per aconseguir una reparació ràpida i una producció ràpida de peces d'armes per satisfer les necessitats del camp de batalla. La Xina també està intensificant la investigació sobre l'aplicació de la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani en el camp de la defensa nacional, per aconseguir una producció d'armes ràpida i precisa i per promoure el desenvolupament de la tecnologia de defensa nacional de la Xina.
(4) L'aplicació de la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani en dispositius mèdics
En el tractament mèdic modern, s'ha aplicat la tecnologia d'aliatge de titani, com ara les articulacions artificials. Amb la millora del nivell mèdic, la gent també presenta requisits més alts per a l'aplicació d'articulacions artificials o altres materials compostos al cos, i aquests materials aplicats al cos humà haurien de tenir un millor contacte i compatibilitat i també haurien de completar la funció corresponent. L'articulació artificial produïda per la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani garanteix que l'articulació tingui una bona interfície resistent al desgast i es pugui integrar bé amb el teixit ossi, millorant la qualitat i el nivell mèdic de l'articulació artificial.
En tercer lloc, l'anàlisi de perspectives d'aplicació de la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani
Amb el desenvolupament de la tecnologia d'impressió 3D, la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani s'aplicarà en tots els aspectes dels materials d'enginyeria. La tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani pot substituir completament els materials tradicionals d'aliatge de titani. Amb el progrés de la ciència i la tecnologia, l'aplicació de materials d'aliatge de titani no només es limitarà a l'aeroespacial, la defensa nacional i la salut mèdica, la tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani continuarà millorant i desenvolupant-se. La tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani acaba de començar i el seu desenvolupament encara s'ha de millorar i perfeccionar contínuament, i es necessiten els esforços conjunts de les institucions i institucions de recerca científica. La tecnologia d'impressió 3D d'aliatge de titani es desenvoluparà en la direcció d'una producció complexa, alta precisió, gran escala i baix cost. Al mateix temps, la tecnologia d'impressió 3D també s'aplicarà en diversos camps per aconseguir una producció ràpida, promoure el ràpid desenvolupament de la indústria manufacturera de la Xina i millorar enèrgicament la velocitat del desenvolupament econòmic de la Xina.
