Titaani sulamSelective Laser Melting (SLM) on metallipulbri kihi sulatamise (PBF) lisandite valmistamise põhitehnoloogia ning praegu on see kõige küpsem ja laialdasemalt tööstuslikult arendatud 3D-printimise tehnoloogia keeruliste titaanisulamist komponentide tootmiseks. Kasutades soojusallikana suure-energiaga kiudlaserit, sulatab see protsess selektiivselt kihthaaval sadestatud sfäärilise titaanisulami pulbri, et toota otse keerulisi metallosi, mis on peaaegu täielikult tihedad ja millel on traditsiooniliste sepistatud komponentidega võrreldavad-või isegi paremad{5}}mehhaanilised omadused. See käsitleb tõhusalt tööstuse valupunkte, mis on seotud traditsioonilise titaanisulami töötlemisega (sepistamine ja mehaaniline töötlemine), nagu kõrged tootmisraskused, madal materjalikasutus ja võimetus toota keerulisi struktuure.
Titaanisulamitega on kurikuulsalt "raske töötada": sulamistemperatuur ületab 1600 kraadi, kõrge kõvadus ja soojusjuhtivus, mis on vaid üks viiendik süsinikterasest, ei suuda traditsiooniline sepistamine ja mehaaniline töötlus mitte ainult toota keerulisi struktuure, vaid põhjustab ka haletsusväärselt madalat materjalikasutust -tavaliselt vaid 15%. See tähendab, et 90% kallist titaanisulamist läheb vanarauaks, mis hoiab kulud kõrgel{8}}.
Kas toote jõudlusnäitajad on tõesti vastavad? Paljudel inimestel on eelarvamus, et 3D-prinditud osad on "kõik nähtavad ja sisuta", kuid titaanisulam SLM on selle eelarvamuse täielikult purustanud. SLM-toodetud osad võivad jahtuda kiirusega kuni 10⁶ K/s, mille tulemuseks on tavapäraste sepistatud osade omast palju tihedam mikrostruktuur ja oma olemuselt suurem tugevus. Võtke näiteks TC4 titaanisulam-, mis on tööstuses kõige sagedamini kasutatav-: traditsiooniliste sepistatud ja lõõmutatud osade tõmbetugevus on 895–930 MPa ja pikenemine 10–15%; Seevastu kuumisostaatpressimisega (HIP) töödeldud SLM-i titaanisulamist osade tõmbetugevus on 950–1100 MPa ja pikenemine 15–20%, tihedus ületab 99,9%. Need mitte ainult ei vasta täielikult sepistamisstandarditele, vaid ületavad neid teatud omaduste poolest ning eri suundades esinevad jõudluse erinevused on praktiliselt välistatud, muutes need täielikult suuteliseks kosmose- ja meditsiinitööstuse äärmuslikele teenindusnõuetele. Praegu on SLM-tehnoloogia laboratoorsest valideerimisest kaugemale jõudnud ja on jõudnud täielikult laiaulatusliku-tööstusliku juurutamise ja kliinilise rakendamise etappi. Kõik selle põhirakendused on suunatud tipptootmise-kõige raskematele väljakutsetele:
Lennundus: see on SLM-i suurim rakendusturg. SLM-toodetud titaanisulameid kasutatakse suurte reisilennukite C919 konstruktsioonikomponentides, lennukimootorite kütusedüüsides, rakettmootori põlemiskambrites ja kergekaalulistes satelliitkonstruktsioonikomponentides. See on põhitehnoloogia kosmoseseadmete kergeks muutmiseks ja kiireks iteratsiooniks. Biomeditsiin: see on kõige küpsem tsiviilrakendusvaldkond. Kohandatud puusaliigestel, seljaaju liitmisseadmetel ja näo-lõualuuproteesidel-, millel on SLM-i abil toodetud poorsed titaanisulamist struktuurid,{7}}on elastsed moodulid, mis ühilduvad hästi inimese luuga. Need struktuurid hoiavad tõhusalt ära stressivarjestuse ja soodustavad luuintegratsiooni ning on juba saavutanud laialdase kliinilise rakenduse. Lisaks kasutatakse seda tehnoloogiat laialdaselt ka sõjaväerelvades, korrosioonikindlates{10}seadmetes süvamere nafta- ja gaasioperatsioonide jaoks ning tipptasemel F1 võidusõiduautode põhikomponentides.
E--post:garychen3215@hotmail.com
Aadress: No.35, Baoti Rd, Baoji linn, Shaanxi provints, Hiina
Kontakt: hr Gary Chen
Telefon: +86-917-8883215
Mobiil/Whatsapp: +86 13092900605
