Pulver aus Titanlegierungen und Titan-Aluminium-Legierungspulver sind eine gängige Klasse von Metallmaterialien, die für den 3D-Druck verwendet werden. Die von PREP hergestellten Metallpulver werden in großem Umfang in der Luft- und Raumfahrt, der Biomedizin und der Automobilindustrie eingesetzt.
Titanlegierungspulver für 3D PDrucken
Titanlegierungen haben eine hohe spezifische Festigkeit, eine gute Korrosionsbeständigkeit und Beständigkeit bei niedrigen Temperaturen und werden hauptsächlich bei der Herstellung verschiedener Druckbehälter wie Rahmen, Raketengeschosse usw. verwendet. Laut Statistik ist der Anteil der Titanlegierungen im Passagierbereich Flugzeugrümpfe erreicht 20%, und der Anteil der Militärflugzeugrümpfe wird 50% erreichen. Unter ihnen gehört Ti-6Al-4V zur Titanlegierung vom Typ (α + β), die die Vorteile von sowohl α- als auch β-Titanlegierungen mit hoher spezifischer Festigkeit, hoher thermischer Festigkeit und guten umfassenden mechanischen Eigenschaften aufweist und weit verbreitet ist die Herstellung von Flugzeugschaufeln, Verdichterscheiben und Treibstoffspeichern für Flugzeugtriebwerke usw.
Metalladditive Fertigungstechnologien werden in zwei Hauptkategorien unterteilt: Powder Bed Fusion (PBF) und Directed Energy Deposition (DED).
Das Pulverbettschmelzen wird je nach Wärmequelle in Selective Laser Sintering (SLS), Direct Metal Laser Sintering (DMLS), Selective Laser Melting (SLM) und Electron Beam Melting (EBM) unterteilt. Energieabscheidungstechniken werden je nach Wärmequelle und Rohmaterial in Laser Engineered Net Shaping, LENS und Electron Beam Fabrication, EBF, unterteilt.
Gemäß der verfügbaren Literatur basiert der 3D-Druck und die Umformung von Titanlegierungen hauptsächlich auf der laserselektiven Schmelztechnologie, der elektronenstrahlselektiven Schmelztechnologie und der gerichteten Energieabscheidungstechnologie. Die Parameter dieser drei Metall-3D-Drucktechnologien sind wie in dargestellt gekennzeichnet Tabelle unten.
Eigenschaften gängiger Titanlegierungs-3D-Drucktechnologien
| Parameter | SLM | SEBM | DED |
| Druckgröße | Limitiert, kleiner | Limitiert, kleiner | Größer |
| Strahlfleckgröße | 0,1-0,5mm | 0,2-0,5 mm | 2-4mm |
| Partikelgröße | ＜45 μm | 45-105 μm | 74-250 μm |
| Dicke der Schicht | 30-100 μm | 50-100 μm | 500-1000 μm |
| Druckeffizienz | Etwa 20-35 m³/h | Etwa 55-80 m³/h | Etwa 16-320 m³/h |
| Sauberkeit der Oberfläche | Ra 9–12 μm | Ra 25–35 μm | Ra 20-50 μm (Sorge um die Strahlpunktgröße) |
| Verbleibender Stress | hoch | niedrig | hoch |
| Wärmebehandlung | Reliefglühen, heißisostatisches Pressen empfehlen | Heißisostatisches Pressen ist verfügbar | Entlastungsglühen, heißisostatisches Pressen empfehlen |
| Kompositionsvariationen | Keiner | Verflüchtigung von Al-Elementen | Keiner |
| Druckkapazität | Dünnwandig, hohl, Büschel usw. Komplexe und feine Struktur | Dünnwandig, hohl, Büschel usw. Komplexe und feine Struktur | Relativ einfache Geometrien |
| Restaurierung, Remanufacturing-Fähigkeiten | Eingeschränkt (Flat-based Remanufacturing) | Keiner | Keiner |
Gebiete von Anwendung für 3D-gedruckte Titanlegierungen
Luft- und Raumfahrt und Biomedizin sind zwei der am schnellsten wachsenden Sektoren und die Bereiche, in denen 3D-gedruckte Metallteile am effektivsten sind.
Die Metallleistungs-3D-Drucktechnologie wurde hauptsächlich im Zusammenhang mit der erneuten Reaktion auf die Bedürfnisse der Luft- und Raumfahrttechnologie geboren, und heute entwickeln die weltweit größten Luft- und Raumfahrtunternehmen und Forschungsinstitute energisch die Metallleistungs-3D-Drucktechnologie. Daher wurden sowohl nationale als auch internationale 3D-Drucktechnologien angekündigt, um die Bedürfnisse der Luft- und Raumfahrt zum ersten industriellen Anwendungsziel für den 3D-Druck zu machen.
Der 3D-Druck ist auch ein wichtiges Mittel zur Verwirklichung der personalisierten Medizin und hat sich allmählich zu einer hochmodernen Fertigungstechnologie entwickelt, um deren Entwicklung verschiedene Länder konkurrieren. Medizinische Modelle, Bohrschablonen und personalisierte orthopädische Implantate, die mit der 3D-Drucktechnologie hergestellt werden, sind bereits in der klinischen Praxis weit verbreitet. Einige der Anwendungen des 3D-Drucks im medizinischen Bereich umfassen Hüftgelenkspfannen, Unterkiefer und Prothesen.
Neben den oben genannten Bereichen der Luft- und Raumfahrt und der Biomedizin wird der 3D-Druck auch in der Automobil-, Formen-, Elektronik- und anderen Bereichen weit verbreitet eingesetzt.
Der 3D-Druck hat Vorteile, die herkömmliche Verfahren nicht haben. Herkömmliche Verfahren können nicht einmal komplette Teile direkt herstellen, die 3D-Drucktechnologie kann gemäß den Designanforderungen des Benutzers geformt und hergestellt werden und die Herstellung und Sicherung von Hochleistungsmetallteilen über die gesamte Lebensdauer erreichen und mit herkömmlichen Technologien kombiniert werden, um eine konforme oder kombinierte Fertigung zu bilden.
Das Obige stellt hauptsächlich die Eigenschaften und Anwendungen von Titanlegierungspulver vor, das üblicherweise für den 3D-Druck verwendet wird. Für weitere Informationen über PREP-Titanlegierungspulver (Ti-48Al-2Cr-2Nb, Ti-2Al-Nb, -Ti-45Al-8Nb) und Ausrüstung zur Herstellung von PREP-Pulver können Sie sich gerne an uns wenden.