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  • News 展會

    金屬3D打印鈦合金的好處分析

    展會 07,Jan,2021

    一種新興的技術,挑戰傳統的制造方法。但是,如果要廣泛使用添加技術,則必須考慮添加制造零件的腐蝕行為。

    laser melting

    在過去的幾十年中,在優化打印設備(包括高度可靠的激光,廉價的高性能計算硬件和軟件)方面已產生了巨大的影響。當前,與其他制造技術相比,金屬3D打印因其在生產金屬材料方面的獨特優勢而受到關注。

    讓我們以鈦基合金為例。由于鈦將高性能零件的廣泛工業應用與高加工成本,硬模制和常規加工的長交貨時間結合起來,因此鈦和鈦合金在增材制造技術方面引起了極大的關注在鈦合金中,Ti6Al4V是用于許多工程零件和生物醫學植入物的最廣泛使用的材料。

    該材料具有很強的抗腐蝕能力,并且具有高延展性。這些功能使其非常適合在多個行業中實施。3D打印鈦有很多好處。

    對于航空航天應用,使用鈦和3D打印組件通常有助于降低購買率。源自航空航天工業的術語是指最初購買的物料的重量與成品重量之間的相關性。

    titanium3dpriting

    例如,在傳統制造中,鈦飛機零件的買進/賣出比例可以在12:1到 25:1之間。這意味著您需要12-25公斤的原材料才能生產1公斤的零件。在這種情況下,最多可以處理90%的材料。

     金屬3D打印可以將鈦的比例從3:1減少到12:1。這是因為金屬3D打印機通常僅使用制造零件所需的材料量,并且支撐結構幾乎不會產生浪費。對于昂貴的材料(例如鈦),降低采購成本比節省成本非常重要。

    industrial3dprinting

    由于拓撲結構的優化,增材制造還可以增強鈦的輕質性能。工程師使用拓撲優化軟件設置某些要求,例如載荷和剛度約束,然后讓軟件工具優化初始設計以滿足這些要求。

    通過這種優化,可以從設計中刪除所有不必要的材料,從而創建一個輕便而堅固的組件。 拓撲優化的設計通常只能在增材制造技術的幫助下進行制造。

    航空航天業尤其珍惜這一優勢,因為輕量化的3D打印鈦金屬零件可減輕重量并改善飛機性能。 盡管鈦3D打印具有很多優勢,但仍需要考慮一些挑戰。 

    1. 首先是需要制定將鈦與添加劑技術一起使用的標準。一些公司已經朝這個方向采取了措施。

     2. 第二個挑戰是鈦粉的高成本。例如,針對3D打印優化的鈦粉價格在300美元到600美元之間。 鈦3D打印已成為航空航天,醫藥和汽車領域的一項有價值的技術。

    主要原因是鈦的優越性能與減少3D打印中的浪費并創建復雜而輕巧的設計的能力相結合。 

    將來,隨著鈦成本的下降和更多應用的發現,鈦3D打印將成為廣泛行業的理想制造替代方案。

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