Poudre d'alliage de titane et poudres d'alliage d'aluminium et de titane sont une classe courante de matériaux métalliques utilisés pour l'impression 3D. Les poudres métalliques fabriquées par PREP sont largement utilisées dans les industries aérospatiale, biomédicale et automobile.
Poudre d'alliage de titane pour 3D Pimpression
L'alliage de titane a une résistance spécifique élevée, une bonne résistance à la corrosion et une résistance à basse température, et est principalement utilisé dans la fabrication de divers récipients sous pression, tels que des cadres, des coques de fusée, etc. Selon les statistiques, la proportion d'alliages de titane utilisés dans les passagers fuselages d'avions atteint 20%, et la proportion de fuselages d'avions militaires atteindra 50%. Parmi eux, Ti-6Al-4V appartient à l'alliage de titane de type (α + β), qui présente les avantages des alliages de titane α et β, avec une résistance spécifique élevée, une résistance thermique élevée et de bonnes propriétés mécaniques complètes, largement utilisé dans la fabrication d'aubes d'avions, de disques de compresseurs, de stockage de carburant pour moteurs d'avions, etc.
Les technologies de fabrication additive métallique sont divisées en deux catégories principales : la fusion sur lit de poudre (PBF) et le dépôt d'énergie dirigée (DED).
La fusion sur lit de poudre est divisée en frittage laser sélectif (SLS), frittage laser direct de métal (DMLS), fusion laser sélective (SLM) et fusion par faisceau d'électrons (EBM) en fonction de la source de chaleur. Les techniques de dépôt d'énergie sont divisées en Laser Engineered Net Shaping, LENS et Electron Beam Fabrication, EBF, en fonction de la source de chaleur et de la matière première.
Selon la littérature disponible, l'impression 3D et la formation d'alliages de titane sont principalement basées sur la technologie de fusion sélective au laser, la technologie de fusion sélective par faisceau d'électrons et la technologie de dépôt d'énergie dirigée, les paramètres de ces trois technologies d'impression 3D de métal sont caractérisés comme indiqué dans le tableau ci-dessous.
Propriétés des technologies d'impression 3D courantes en alliage de titane
| Paramètres | SLM | SEBM | DED |
| Taille d'impression | Limité, plus petit | Limité, plus petit | Plus grande |
| Taille du spot du faisceau | 0.1-0.5mm | 0,2-0,5 mm | 2-4mm |
| La taille des particules | <45μm | 45-105μm | 74-250μm |
| Épaisseur de couche | 30-100μm | 50-100μm | 500-1000μm |
| Efficacité d'impression | Environ 20-35 m³/h | Environ 55-80 m³/h | Environ 16-320 m³/h |
| Propreté de la surface | Ra 9-12 μm | Ra 25-35μm | Ra 20-50μm (préoccupation concernant la taille du spot du faisceau) |
| Stress résiduel | haute | bas | haute |
| Traitement thermique | recuit de décharge, recommander le pressage isostatique à chaud | Le pressage isostatique à chaud est disponible | Recuit en relief, recommande le pressage isotatique à chaud |
| Variation compositionnelle | Rien | Volatilisation des éléments Al | Rien |
| Capacité d'impression | Paroi mince, creux, tuss, etc. structure complexe et fine | Paroi mince, creux, tuss, etc. structure complexe et fine | Géométries relativement simples |
| Capacités de restauration et de remise à neuf | Limité (refabrication à plat) | Rien | Rien |
Domaines de Application pour les alliages de titane imprimés en 3D
L'aérospatiale et le biomédical sont deux des secteurs à la croissance la plus rapide et les domaines où les pièces métalliques imprimées en 3D sont les plus efficaces.
La technologie d'impression 3D à performances métalliques est née principalement dans le but de répondre à nouveau aux besoins de la technologie aérospatiale, et aujourd'hui, les principales entreprises aérospatiales et instituts de recherche du monde développent vigoureusement la technologie d'impression 3D à performances métalliques. Par conséquent, des technologies d'impression 3D nationales et internationales ont été annoncées pour faire des besoins de l'aérospatiale la première cible d'application industrielle pour l'impression 3D.
L'impression 3D est également un moyen important de parvenir à une médecine personnalisée et est progressivement devenue une technologie de fabrication de pointe que divers pays rivalisent pour développer. Les modèles médicaux, les guides chirurgicaux et les implants orthopédiques personnalisés fabriqués à l'aide de la technologie d'impression 3D sont déjà largement utilisés dans la pratique clinique. Certaines des applications de l'impression 3D dans le domaine médical comprennent les cupules acétabulaires, les mandibules et les prothèses.
Outre les domaines aérospatial et biomédical susmentionnés, l'impression 3D est également largement utilisée dans l'automobile, les moules, l'électronique et d'autres domaines.
L'impression 3D présente des avantages que les procédés traditionnels n'ont pas. Les processus traditionnels ne peuvent même pas fabriquer directement des pièces complètes, la technologie d'impression 3D peut être façonnée et fabriquée selon les exigences de conception de l'utilisateur et peut réaliser une fabrication et une protection à vie de pièces métalliques haute performance et peut être combinée avec des technologies traditionnelles pour former une fabrication conforme ou combinée.
Ce qui précède présente principalement les propriétés et les applications de la poudre d'alliage de titane couramment utilisée pour l'impression 3D. Pour plus d'informations sur la poudre d'alliage de titane PREP (Ti-48Al-2Cr-2Nb, Ti-2Al-Nb, -Ti-45Al-8Nb) et l'équipement de fabrication de poudre PREP, n'hésitez pas à nous contacter.