Področje uporabe in trend razvoja tehnologije 3D tiskanja iz titanove zlitine
3D tiskanje (3DP) je vrsta tehnologije hitre izdelave prototipov, znane tudi kot aditivna proizvodnja [1]. Temelji na datotekah digitalnih modelov in uporablja lepljive materiale, kot je kovina v prahu ali plastika, za tiskanje plast za plastjo. Tehnika za konstruiranje predmetov na način. 3D-tiskanje se običajno doseže s tiskalniki materialov digitalne tehnologije.
S hitrim razvojem znanosti in tehnologije se tehnologija 3D tiskanja široko uporablja na različnih področjih. Tehnologija 3D-tiskanja iz titanove zlitine ima kot pomembna tehnologija tiskanja kovin široke možnosti uporabe. Ta članek bo razpravljal o uporabi in prihodnjih razvojnih trendih tehnologije 3D tiskanja iz titanove zlitine v letalstvu, zdravstvu, avtomobilski proizvodnji, arhitekturnem načrtovanju, proizvodnji potrošniških izdelkov, znanstvenih raziskavah in izdelavi prototipov ter personaliziranem prilagajanju.
Tehnologija 3D-tiskanja se je pojavila sredi-1990ih let in je pravzaprav najnovejša naprava za hitro izdelavo prototipov, ki uporablja tehnologije, kot sta strjevanje s svetlobo in laminacija papirja. Njegovo načelo delovanja je v bistvu enako kot pri običajnem tiskanju. Tiskalnik je napolnjen s "materiali za tiskanje", kot sta tekočina ali prah. Po povezavi z računalnikom se "materiali za tiskanje" prek računalniškega nadzora prekrivajo plast za plastjo in končno se načrt na računalniku spremeni v fizični objekt. To tehnologijo tiskanja imenujemo 3D tridimenzionalna tehnologija tiskanja.
medicinsko področje
Tehnologija 3D tiskanja iz titanove zlitine se pogosto uporablja tudi na področju zdravstva. S tehnologijo 3D tiskanja iz titanove zlitine je mogoče izdelati prilagojene medicinske vsadke, kot so kosti, srčne zaklopke in bodice. Ti vsadki se lahko bolje prilagodijo pacientovim fizičnim potrebam in izboljšajo učinkovitost zdravljenja. V prihodnosti bo z izboljšanjem biokompatibilnosti in bioaktivnosti tehnologija 3D tiskanja titanove zlitine igrala pomembnejšo vlogo na področju zdravstvene oskrbe.
Titan se imenuje "biofilna" kovina. Ima prednosti nestrupenega in neškodljivega, odpornosti na visoke temperature, visoke odpornosti proti koroziji, visoke trdnosti, nizke gostote, dobre biokompatibilnosti itd., Njegov modul elastičnosti pa je blizu modulu elastičnosti človeškega trdega tkiva. Področje medicinskih kovin zavzema »pol države«. Danes se tehnologija 3D tiskanja iz titanove zlitine uporablja predvsem v ortopediji in zobozdravstvu.
Letalsko in vesoljsko področje
Tehnologija 3D-tiskanja iz titanove zlitine ima široko uporabo na področju letalstva. S tehnologijo 3D tiskanja je mogoče izdelati letalske in vesoljske komponente, ki so lažje, bolj odporne na visoke temperature in bolj odporne proti koroziji. Na primer, proizvodnja strukturnih delov letala, trupa, kril itd. lahko izboljša zmogljivost letala in zmanjša stroške. V prihodnosti bo z napredkom tehnologije tehnologija 3D tiskanja iz titanove zlitine igrala pomembnejšo vlogo na letalskem in vesoljskem področju.
Polje prototipov in kalupov
3D-tiskanje ima edinstvene prednosti tudi na področju prototipov in kalupov. V primerjavi s tradicionalnimi proizvodnimi metodami je 3D-tiskanje nadzorovano z računalnikom in lahko strogo nadzoruje velikost v skladu s tridimenzionalno risbo programske opreme. Za kompleksne dele ni omejitev proizvodne poti, kar lahko močno skrajša čas priprave modela in kalupa, izboljša natančnost in kakovost modela ter prihrani veliko časa in denarja.
Trend razvoja tehnologije 3D tiskanja iz titanove zlitine
Kot vrhunska proizvodna tehnologija tehnologija 3D-tiskanja iz titanove zlitine združuje načrtovanje in proizvodnjo. V zadnjih letih je pritegnil široko pozornost vseh družbenih slojev in pokazal širok spekter uporabe na visokotehnoloških področjih, kot so vesoljska industrija, nacionalna obramba in vojska, biomedicina in avtomobilske železnice za visoke hitrosti. Obeti pa so se v primerjavi s tradicionalno proizvodno tehnologijo začeli pozno, zgodovina razvoja je le približno 30 let, še vedno obstaja velika vrzel v primerjavi z naprednimi državami na svetu, na primer: učinkovitost oblikovanja delov iz titanove zlitine je nizka, in natančnost še ni dosegla visoke natančnosti Stroški priprave ravni, opreme in materialov so visoki, težave, kot so obsežne industrijske in komercialne aplikacije, še niso bile realizirane, zlasti zatiranje napak v oblikovanih delih. Trenutno so raziskave o napakah v procesu oblikovanja delov, kot so sferoidizacija, razpoke, pore in deformacija zvijanja v naši državi, še vedno v začetni fazi, zato je treba opraviti še veliko raziskovalnega dela. nujno.
(1) Kar zadeva materiale, razviti novo proizvodno opremo in postopke priprave sferičnega prahu titanove zlitine za izboljšanje kakovosti prahu titanove zlitine (velikost delcev, sferičnost, fluidnost, inkluzijski plin itd.), s čimer se izboljšata struktura in mehanika zmogljivost delov. Poleg tega se stroški zmanjšajo s povečanjem izkoristka prahu ter recikliranjem in ponovno uporabo prahu.
(2) Kar zadeva opremo, je treba na eni strani izboljšati učinkovitost oblikovanja, natančnost oblikovanja in stroške opreme; po drugi strani pa je treba razviti obsežno industrijsko tiskarsko opremo za postopno uresničitev obsežne proizvodnje in uporabe.
(3) Kar zadeva inšpekcijo, z razvojem 3D-natisnjenih delov v smeri obsežnih, zapletenih in natančnih, imajo številne tradicionalne nedestruktivne metode inšpekcij slepe točke, zato je treba razviti nove tehnologije nedestruktivne inšpekcije; preko spletnega nadzora sprotnega spremljanja tkiv in okvar Tehnologija je ena ključnih raziskovalnih usmeritev v prihodnosti; poleg tega je vzpostavitev in izboljšanje standardov neporušnega testiranja osnova za široko uporabo tehnologije 3D tiskanja.
(4) Kar zadeva postopek, dodatno optimizirajte postopek tehnologije 3D tiskanja, odpravite napake v procesu oblikovanja in izboljšajte mehanske lastnosti oblikovanih delov. Ključna vprašanja, kot so razvoj notranjih napetosti v delih med procesom oblikovanja, obnašanje deformacij in razpok ter mehanizmi za nastajanje napak, so še vedno vprašanja, ki jih je treba preučiti v prihodnosti.
