مسحوق سبائك التيتانيوم و مساحيق سبائك التيتانيوم والألومنيوم هي فئة شائعة من المواد المعدنية المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد. تستخدم مساحيق المعادن المصنوعة بواسطة PREP على نطاق واسع في صناعات الطيران والطب الحيوي والسيارات.

مسحوق سبائك التيتانيوم لل 3 D صطبع

تتميز سبائك التيتانيوم بقوة محددة عالية ، ومقاومة جيدة للتآكل ، ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة ، وتستخدم في الغالب في تصنيع أوعية الضغط المختلفة ، مثل الإطارات ، وقذائف الصواريخ ، وما إلى ذلك ، وفقًا للإحصاءات ، نسبة سبائك التيتانيوم المستخدمة في الركاب يصل جسم الطائرة إلى 20% ، وستصل نسبة أجسام الطائرات العسكرية إلى 50%. من بينها ، Ti-6Al-4V ينتمي إلى سبائك التيتانيوم من النوع (α + β) ، والتي تتميز بمزايا كل من سبيكة α و التيتانيوم ، مع قوة محددة عالية ، وقوة حرارية عالية ، وخصائص ميكانيكية شاملة جيدة ، وتستخدم على نطاق واسع في تصنيع شفرات الطائرات وأقراص الضاغط وتخزين وقود المحركات الهوائية ، إلخ.

تنقسم تقنيات تصنيع المضافات المعدنية إلى فئتين رئيسيتين: انصهار طبقة المسحوق (PBF) وترسيب الطاقة الموجهة (DED).

ينقسم انصهار طبقة المسحوق إلى تلبيد انتقائي بالليزر (SLS) ، وتلبيد المعادن بالليزر المباشر (DMLS) ، وذوبان الليزر الانتقائي (SLM) ، وذوبان الحزمة الإلكترونية (EBM) اعتمادًا على مصدر الحرارة. تنقسم تقنيات ترسيب الطاقة إلى تشكيل شبكي مصمم بالليزر ، و LENS وتصنيع شعاع الإلكترون ، EBF ، اعتمادًا على مصدر الحرارة والمواد الخام.

وفقًا للأدبيات المتاحة ، تعتمد الطباعة ثلاثية الأبعاد وتشكيل سبائك التيتانيوم بشكل أساسي على تقنية الصهر الانتقائي بالليزر وتقنية الصهر الانتقائي لشعاع الإلكترون وتقنية ترسيب الطاقة الموجهة ، وتتميز معلمات تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد المعدنية هذه كما هو موضح في الجدول أدناه.

      خصائص تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك التيتانيوم المشتركة

المعلمات	SLM	SEBM	دائرة التنمية الاقتصادية
حجم الطباعة	محدودة ، أصغر	محدودة ، أصغر	أكبر
حجم بقعة الشعاع	0.1-0.5 مم	0.2-0.5 مم	2-4 مم
حجم الجسيمات	＜ 45 ميكرومتر	45-105 ميكرومتر	74-250 ميكرومتر
سماكة الطبقة	30-100 ميكرومتر	50-100 ميكرومتر	500-1000 ميكرومتر
كفاءة الطباعة	حوالي 20-35 متر مكعب / ساعة	حوالي 55-80 متر مكعب / ساعة	حوالي 16-320 متر مكعب / ساعة
نظافة السطح	رع 9-12 ميكرومتر	رع 25-35 ميكرومتر	Ra 20-50μm (قلق بشأن حجم بقعة الشعاع)
الإجهاد المتبقي	عالي	قليل	عالي
المعالجة الحرارية	تلدين الإغاثة ، يوصي بالضغط المتوازنة الساخنة	الضغط المتوازنة الساخنة متاح	تلدين الإغاثة ، يوصى بالضغط المتماثل الساخن
الاختلاف التركيبي	لا أحد	تطاير عناصر Al	لا أحد
قدرة الطباعة	رقيقة الجدار ، أجوف ، توس ، إلخ. بنية معقدة ورائعة	رقيقة الجدار ، أجوف ، توس ، إلخ. بنية معقدة ورائعة	هندسة بسيطة نسبيا
قدرات الاستعادة وإعادة التصنيع	محدودة (إعادة التصنيع المسطحة)	لا أحد	لا أحد

مجالات تطبيق لسبائك التيتانيوم المطبوعة 3D

الفضاء والطب الحيوي هما من أسرع القطاعات نموًا والمجالات التي تكون فيها الأجزاء المعدنية المطبوعة ثلاثية الأبعاد أكثر فاعلية.

ولدت تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد للأداء المعدني بشكل أساسي في سياق الاستجابة لاحتياجات تكنولوجيا الطيران مرة أخرى ، واليوم تعمل شركات الطيران ومعاهد البحوث الرئيسية في العالم على تطوير تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد للأداء المعدني. لذلك ، تم الإعلان عن تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد المحلية والدولية لجعل احتياجات الفضاء أول هدف للتطبيق الصناعي للطباعة ثلاثية الأبعاد.

تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد أيضًا وسيلة مهمة لتحقيق الطب الشخصي وأصبحت تدريجيًا تقنية تصنيع متطورة تتنافس العديد من البلدان على تطويرها. النماذج الطبية والأدلة الجراحية وغرسات العظام الشخصية المصنوعة باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد تُستخدم بالفعل على نطاق واسع في الممارسة السريرية. بعض تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد في المجال الطبي تشمل الأكواب الحقنية والفك السفلي والأطراف الاصطناعية.

بالإضافة إلى مجالات الفضاء والطب الحيوي المذكورة أعلاه ، تُستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد أيضًا على نطاق واسع في السيارات والقوالب والإلكترونيات وغيرها من المجالات.

تتميز الطباعة ثلاثية الأبعاد بمزايا لا تتمتع بها العمليات التقليدية. لا تستطيع العمليات التقليدية حتى تصنيع أجزاء كاملة بشكل مباشر ، ويمكن تشكيل تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد وتصنيعها وفقًا لمتطلبات تصميم المستخدم ويمكن أن تحقق التصنيع الكامل للأجزاء المعدنية عالية الأداء وحماية الأجزاء المعدنية ويمكن دمجها مع التقنيات التقليدية لتشكيل تصنيع متوافق أو مشترك.

يقدم ما سبق بشكل أساسي خصائص وتطبيقات مسحوق سبائك التيتانيوم المستخدم بشكل شائع للطباعة ثلاثية الأبعاد. لمزيد من المعلومات حول مسحوق سبائك التيتانيوم PREP (Ti-48Al-2Cr-2Nb ، Ti-2Al-Nb ، -Ti-45Al-8Nb) ومعدات صنع مسحوق PREP ، لا تتردد في الاتصال بنا.