Polvo de aleación de titanio y polvos de aleación de titanio y aluminio son una clase común de materiales metálicos utilizados para la impresión 3D. Los polvos metálicos fabricados por PREP se utilizan ampliamente en las industrias aeroespacial, biomédica y automotriz.
Polvo de aleación de titanio para 3D PAGSimprimiendo
La aleación de titanio tiene una alta resistencia específica, buena resistencia a la corrosión y resistencia a bajas temperaturas, y se usa principalmente en la fabricación de varios recipientes a presión, como marcos, proyectiles de cohetes, etc. Según las estadísticas, la proporción de aleaciones de titanio utilizadas en pasajeros fuselajes de aviones alcanza 20%, y la proporción de fuselajes de aviones militares llegará a 50%. Entre ellos, Ti-6Al-4V pertenece a la aleación de titanio tipo (α+β), que tiene las ventajas de la aleación de titanio α y β, con alta resistencia específica, alta resistencia térmica y buenas propiedades mecánicas integrales, ampliamente utilizado en la fabricación de palas de aviones, discos de compresores y almacenamiento de combustible para motores de aviación, etc.
Las tecnologías de fabricación aditiva de metal se dividen en dos categorías principales: fusión de lecho de polvo (PBF) y deposición de energía dirigida (DED).
La fusión de lecho de polvo se divide en sinterización selectiva por láser (SLS), sinterización directa por láser de metal (DMLS), fusión selectiva por láser (SLM) y fusión por haz de electrones (EBM), según la fuente de calor. Las técnicas de deposición de energía se dividen en modelado de red con ingeniería láser, LENS y fabricación de haz de electrones, EBF, según la fuente de calor y la materia prima.
De acuerdo con la literatura disponible, la impresión 3D y la formación de aleaciones de titanio se basan principalmente en la tecnología de fusión selectiva por láser, la tecnología de fusión selectiva por haz de electrones y la tecnología de deposición de energía dirigida. Los parámetros de estas tres tecnologías de impresión 3D de metal se caracterizan como se muestra en la La mesa debajo.
Propiedades de las tecnologías comunes de impresión 3D de aleación de titanio
| Parámetros | SLM | SEBM | DED |
| Tamaño de impresión | Limitado, más pequeño | Limitado, más pequeño | más grande |
| Tamaño del punto de haz | 0,1-0,5 mm | 0,2-0,5 mm | 2-4 mm |
| Tamaño de partícula | <45 μm | 45-105 μm | 74-250 μm |
| Espesor de capa | 30-100 μm | 50-100 μm | 500-1000 μm |
| Eficiencia de impresión | Unos 20-35 m³/h | Unos 55-80 m³/h | Unos 16-320 m³/h |
| limpieza de la superficie | Ra 9-12 μm | Ra 25-35 μm | Ra 20-50 μm (preocupación por el tamaño del punto del haz) |
| Estrés residual | alto | bajo | alto |
| Tratamiento térmico | recocido en relieve, recomendamos prensado isostático en caliente | El prensado isostático en caliente está disponible | Recocido en relieve, recomendamos prensado isostático en caliente |
| Variación compositiva | Ninguna | Volatilización de elementos Al | Ninguna |
| Capacidad de impresión | Pared delgada, hueco, tuss, etc. estructura compleja y fina | Pared delgada, hueco, tuss, etc. estructura compleja y fina | Geometrías relativamente simples |
| Capacidades de restauración y remanufactura | Limitado (refabricación de base plana) | Ninguna | Ninguna |
Areas de Solicitud de aleaciones de titanio impresas en 3D
El aeroespacial y el biomédico son dos de los sectores de más rápido crecimiento y las áreas donde las piezas metálicas impresas en 3D son más efectivas.
La tecnología de impresión 3D de rendimiento de metal nació principalmente en el contexto de responder nuevamente a las necesidades de la tecnología aeroespacial, y hoy en día las principales empresas aeroespaciales e institutos de investigación del mundo están desarrollando vigorosamente la tecnología de impresión 3D de rendimiento de metal. Por lo tanto, se han anunciado tecnologías de impresión 3D nacionales e internacionales para hacer que las necesidades aeroespaciales sean el primer objetivo de aplicación industrial para la impresión 3D.
La impresión 3D también es un medio importante para lograr una medicina personalizada y se ha convertido gradualmente en una tecnología de fabricación de vanguardia que varios países compiten por desarrollar. Los modelos médicos, las guías quirúrgicas y los implantes ortopédicos personalizados fabricados con tecnología de impresión 3D ya se utilizan ampliamente en la práctica clínica. Algunas de las aplicaciones de la impresión 3D en el campo de la medicina incluyen copas acetabulares, mandíbulas y prótesis.
Además de los campos aeroespacial y biomédico antes mencionados, la impresión 3D también se usa ampliamente en automoción, moldes, electrónica y otros campos.
La impresión 3D tiene ventajas que los procesos tradicionales no tienen. Los procesos tradicionales ni siquiera pueden fabricar directamente piezas completas, la tecnología de impresión 3D se puede moldear y fabricar de acuerdo con los requisitos de diseño del usuario y puede lograr la fabricación y protección de vida útil completa de piezas metálicas de alto rendimiento y se puede combinar con tecnologías tradicionales para formar una fabricación compatible o combinada.
Lo anterior presenta principalmente las propiedades y aplicaciones del polvo de aleación de titanio comúnmente utilizado para la impresión 3D. Para obtener más información sobre el polvo de aleación de titanio PREP (Ti-48Al-2Cr-2Nb, Ti-2Al-Nb, -Ti-45Al-8Nb) y el equipo de fabricación de polvo PREP, no dude en contactarnos.