Il-komponenti tax-xaft tal-qawwa - jistgħu jiġu stampati b'liga tat-titanju?

一, Stampar 3D b'liga tat-titanju: tmur lil hinn mil-limiti ta 'materjali standard
1. Naħdmu flimkien biex nagħmlu saħħa għolja u duttilità possibbli
Fil-metalli tipiċi, is-saħħa u d-duttilità spiss ikollhom konnessjoni "seesaw", madankollu l-istampar 3D jista 'jkisser din ir-restrizzjoni billi tikkontrolla l-mikrostruttura. Pereżempju, l-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi u t-Tim tal-Università tal-Grigal impjegat it-teknoloġija tad-Depożizzjoni tal-Enerġija Diretta (DED) biex tagħmel Ti ∝ Zr ₁ ₅nbval₀. Is-saħħa tar-rendiment tal-liga għolja tal-entropija hija 914 MPa, u t-titwil tal-ksur huwa 27.4%. Dan huwa ħafna ogħla mill-kampjun tal-ikkastjar standard (835 MPa, 18.8%). L-iktar parti importanti minnha hija:
Disinn ta 'struttura eteroġenja: Meta kristalli kolonni u kristalli ekwiaxed jaħdmu flimkien biex jiddeformaw, huma joħolqu "molla - bħal" mekkaniżmu ta' aġġustament tal-istress ġewwa l-materjal. Dan iżomm il-materjal qawwi u jagħtih spazju biex jiddeforma.
Nagħmlu l-uniformi tal-kompożizzjoni: Il-metodu DED jiksaħ malajr ħafna (10 ⁴ -10 ⁶ k / s), li jwaqqaf is-segregazzjoni tal-elementi, iwaqqaf il-preċipitazzjoni tal-fażi perikoluża, u jistabbilixxi l-istadju għal karatteristiċi mekkaniċi kbar.
Dan it-tip ta 'materjal intuża f'partijiet ta' xaftijiet tal-magna tal-avjazzjoni, u l-abbiltà tiegħu li taħdem tajjeb f'temperaturi għoljin (razza tal-plastik tilħaq 67.6% f'600 grad) tiftaħ użi saħansitra aktar għal-ligi tat-titanju f'kundizzjonijiet ħorox ħafna.
2. Triq għat-titjib tal-prestazzjoni tar-reżistenza għall-għeja
Il-miżura ewlenija tal-ħajja tal-għeja tal-partijiet tax-xaft hija l-ħajja tal-għeja tagħhom . 3 d l-istampar jagħmel l-affarijiet aktar reżistenti għall-għeja billi jużaw il-metodi li ġejjin:
Kontroll tad-Difett: Meta tuża t-teknoloġija tal-Laser Selective Tuse (SLM), tista 'tnaqqas il-probabbiltà ta' bidu ta 'xquq ta' għeja billi ttejjeb it-tattiċi ta 'skennjar (tali skanjar ta' chequerboard) biex tbaxxi l-porożità minn 0.8% għal 0.2% u interlayer mhux - difetti fil-fużjoni.
Ġestjoni ta 'stress residwu: Shot Peening iżid -400MPa ta' stress kompressiv residwu, li jagħmel ir-roti tal-liga tal-aluminju jdumu tliet darbiet itwal. Dan l-istess metodu jista 'jintuża fuq partijiet tax-xaft tal-liga tat-titanju.
Proċess ta 'trattament tas-sħana: It-trattament tal-ippressar isostatiku sħun (HIP) jista' jeħles mill-pori interni u jagħmel is-saħħa tal-għeja tal-liga Ti6AL4V tmur minn 450MPa għal 620MPa.
2, Użu fl-Industrija: Mill-Lab sal-Manifattura tal-Massa
1. Aerospace: Mudell ta 'kif tgħaqqad il-ħeffa u l-funzjonalità
Is-sistema ta 'lift għolja tat-tarf ta' l-Airbus A350 għandha xaft flessibbli tal-liga tat-titanju li huwa eżempju ta 'punt ta' riferiment ta 'partijiet tax-xaft stampati 3D. Liebherr Aerospace jagħmel din il-parti bl-użu tal-manifattura tal-addittivi tat-trab tat-titanju u jpoġġiha fil-gearbox differenzjali attiva tas-sistema tal-ġewnaħ. Dan iwassal għall-avvanzi li ġejjin:
Integrazzjoni tal-Funzjoni: Tpoġġi flimkien is-seba 'partijiet tradizzjonali f'waħda, li tnaqqas il-piż bi 30% u tagħmilha 20% aktar affidabbli.
Iċċekkja l-prestazzjoni: Ċertifikazzjoni EASA wriet li l-partijiet tax-xaft stampati 3D- jistgħu jilħqu l-avjazzjoni - standards tal-ħajja tal-għeja tal-grad, li jfisser li jistgħu jdumu sa 20 sena.
Ottimizzazzjoni tal-ispejjeż: L-istampar 3D b'liga tat-titanju juża inqas materjal u jiswa 40% inqas mill-metodi tradizzjonali tal-forġa.
2. Apparat mediku: modifiki mfassla apposta u kompatibilità mas-sistemi bijoloġiċi
Fil-qasam tal-impjanti ortopediċi, il-komponenti tax-xaft stampati tat-titanju 3D, inklużi zkuk tal-ġog tal-ġenbejn, intużaw f'ambjenti kliniċi. Uħud mill-benefiċċji tagħha huma:
Adattabilità anatomika: Disinn tad-dwana bbażat fuq id-dejta CT tal-pazjent li tbaxxi l-effetti tal-ilqugħ tal-istress u tinkoraġġixxi l-integrazzjoni tal-għadam.
Disinn ta 'strutturi porużi: Ħolqien ta' strutturi porużi bijometiċi permezz ta 'ottimizzazzjoni tat-topoloġija, li mhux biss jagħmilhom eħfef iżda wkoll iħaffu l-formazzjoni tal-għadam. Pereżempju, kumpanija għamlet ġonta artifiċjali 3D - liga tal-kromju tal-kobalt stampata li ddum aktar minn 95% tal-partijiet falsifikati.
3. Tagħmel karozzi: Sib il-bilanċ it-tajjeb bejn prestazzjoni għolja u piż ħafif
Fid-dinja tal-karozzi tal-prestazzjoni għolja -, partijiet tax-xaft stampati tat-titanju 3D, bħal xaftijiet tal-gearbox u sistemi ta 'sospensjoni, qegħdin jieħdu bil-mod il-post tal-azzar. Pereżempju, il-grupp BMW qed juża 3D - Ġkieket tal-ilma tal-liga stampata u ottimizzazzjoni tat-topoloġija biex jagħmluhom 40% eħfef u jdumu aktar minn 2000 siegħa.
Tesla qed tittestja liga tat-titanju 3d - armi ta 'kontroll stampati fis-sistema ta' sospensjoni ta 'CyberTruck. Id-disinn tal-eterostruttura jagħmilhom b'saħħithom u durabbli fl-istess ħin.