Obično se primjenjuje za izradu modela u području proizvodnje kalupa i industrijskog dizajna, a zatim se koristi u postupnoj proizvodnji nekih proizvoda. Neki rezervni dijelovi već su proizvedeni ovom tehnologijom. Ova se tehnologija koristi u nakitu, cipelama, industrijskom dizajnu, arhitektonskom inženjerstvu i građevinarstvu (AEC), automobilskoj, zrakoplovnoj, stomatološkoj i medicinskoj industriji, obrazovanju, geografskom informacijskom sustavu, niskogradnji, oružju i tako dalje.
Uz kontinuirani razvoj tehnologije, proizvodna industrija kontinuirano uvodi valove inovacija. Materijal legure titana privlači veliku pozornost zbog svoje visoke čvrstoće, niske gustoće, dobre otpornosti na koroziju i dobre biokompatibilnosti. Naširoko se koristi u području zrakoplovstva, medicinskih uređaja itd. Tehnologija 3D ispisa od legure titana donosi duboku reformu u proizvodnu industriju kao vodeću tehnologiju.
Prednosti materijala od legure titana u 3D ispisu
1.Visoka specifična čvrstoća
Gustoća legura titana je samo 60% čelika. Čvrstoća čistog titana slična je čvrstoći običnog čelika. Neke legure titana visoke čvrstoće premašuju čvrstoću mnogih konstrukcijskih legiranih čelika. Stoga je specifična čvrstoća legura titana (čvrstoća/gustoća) mnogo veća nego kod drugih metalnih materijala, tako da se ovaj materijal može koristiti za proizvodnju dijelova visoke jedinične čvrstoće, dobre krutosti i laganih dijelova. Trenutno su komponente motora zrakoplova, kosturi, koža, spojni elementi i stajni trapovi izrađeni od legure titana.
2. Visoki intenzitet topline
Radna temperatura legure titana nekoliko je stotina stupnjeva viša od temperature legure aluminija. Može raditi na 450 stupnjeva -500 stupnjeva dugo vremena. Radna temperatura aluminijske legure je ispod 200 stupnjeva.
3. Dobra otpornost na koroziju
Legura titana može raditi u sredini vlažne atmosfere i morske vode. Njegova otpornost na koroziju mnogo je bolja od nehrđajućeg čelika i posebno je jaka u otpornosti na korozivnu rupičastu koroziju, kiselinsku koroziju i koroziju na naprezanje.
4. Izvedba na niskim temperaturama
Legura titana može zadržati svoja mehanička svojstva na niskim temperaturama. Na primjer, TA7 može zadržati određeni stupanj plastičnosti u -253 stupnju. Također je važan niskotemperaturni strukturni materijal.
Primjena legura titana u 3D ispisu
1. Zrakoplovstvo
U zrakoplovnoj industriji, dijelovi za proizvodnju aditiva na bazi titana dosad su se koristili u komercijalne i vojne svrhe. Tehnologija 3D ispisa od legure titana pruža rješenja za proizvodnju rezervnih dijelova lagane i visoke čvrstoće za područje zrakoplovstva.
2. Medicinski uređaji
U medicinskom polju, tehnologija 3D ispisa od legure titana naširoko se koristi u koštanim implantatima, alveolarnim implantatima i tako dalje. Sada su posebno dizajnirani implantati za pojedinog pacijenta proizvedeni 3D printanjem. Njegova visoko personalizirana karakteristika čini medicinske uređaje dobro prilagođenima individualnim razlikama pacijenata.
3.Proizvodnja automobila
Korištenjem tehnologije 3D ispisa legure titana, područje automobila ubrzava istraživanje i razvoj novih automobila, proizvodi laganu strukturu i poboljšava učinkovitost goriva. U isto vrijeme, ova tehnologija je korištena za održavanje i prilagođavanje autodijelova.
4.Energetsko polje
Tehnologija 3D ispisa od legure titana može proizvesti ključne dijelove visoko učinkovite energetske opreme kao što su lopatice plinske turbine, oprema za energiju vjetra i tako dalje.
Budući trend i izgledi
Kao napredna proizvodna tehnologija, kolekcija dizajna i proizvodnje, tehnologija 3D ispisa od titana privlači veliku pažnju svih sfera života i pokazuje svoju široku mogućnost primjene u sofisticiranim područjima zrakoplovstva, nacionalne obrane i vojske, biomedicine, automobila i velikih brzina željeznicom. Međutim, počinje relativno kasno u usporedbi s tradicionalnom tehnologijom. Njegova povijest razvoja duga je tek 30-ak godina, što je daleko iza drugih svjetski naprednih zemalja. Na primjer, učinkovitost oblikovanja dijelova od legure titana je niska, točnost ne može postići visoku razinu preciznosti, troškovi opreme i materijala su visoki, a problemi industrijske i komercijalne primjene u velikim razmjerima nisu realizirani, posebno suzbijanje kvarova oblikovanih dijelova. Trenutno nedostaci još uvijek postoje u procesu oblikovanja dijelova u našoj zemlji. Istraživanja sferoidne deformacije, deformacije pukotina, pora, deformacije savijanja itd. su u preliminarnoj fazi. Hitno je potrebno mnogo istraživanja.
- S aspekta materijala, potrebno je istražiti i razviti opremu za proizvodnju i proizvodne tehnike novog sferičnog praha od legure titana, poboljšati kvalitetu praha od legure titana (veličina čestica, sferičnost, fluidnost, uključivanje plina, itd.) i dalje poboljšati struktura i mehanička svojstva dijelova. Osim toga, smanjit će troškove poboljšanjem iskorištenja praha te recikliranjem i ponovnom upotrebom praha.
- U pogledu opreme, s jedne strane, povećanje učinkovitosti oblikovanja, točnost oblikovanja opreme i smanjenje troškova itd.; s druge strane, istraživanje i razvoj velike industrijske tiskarske opreme za realizaciju masovne proizvodnje i primjene.
- S aspekta ispitivanja, s razvojnim trendom 3D ispisa u smjeru velikih razmjera, složenosti i preciznosti, mnoge tradicionalne nerazorne metode ispitivanja imaju slijepu zonu, tako da postoji potreba za razvojem novih nerazornih metoda ispitivanja; online test tehnologija praćenja strukture i nedostataka u stvarnom vremenu jedna je od ključnih točaka u budućnosti; osim toga, to je temelj široke primjene tehnologije 3D ispisa za uspostavljanje i poboljšanje standarda ispitivanja bez razaranja.
- U tehničkom aspektu, daljnje optimiziranje procesa tehnologije 3D ispisa, suzbijanje nedostataka u procesu oblikovanja i poboljšanje mehaničkih svojstava oblikovanih dijelova. Ključni problemi zakona evolucije unutarnjeg naprezanja, ponašanja deformacije i pucanja, te mehanizma defekata u procesu oblikovanja, tek treba proučavati u budućnosti.