Pó de liga de titânio e pós de liga de alumínio de titânio são uma classe comum de materiais metálicos usados para impressão 3D. Os pós metálicos produzidos pela PREP são amplamente utilizados nas indústrias aeroespacial, biomédica e automotiva.
Pó de liga de titânio para 3D Pimpressão
A liga de titânio tem alta resistência específica, boa resistência à corrosão e resistência a baixas temperaturas, e é usada principalmente na fabricação de vários vasos de pressão, como estruturas, cascos de foguetes, etc. De acordo com estatísticas, a proporção de ligas de titânio usadas em fuselagens de aeronaves atinge 20%, e a proporção de fuselagens de aeronaves militares chegará a 50%. Entre eles, o Ti-6Al-4V pertence à liga de titânio do tipo (α+β), que possui as vantagens da liga de titânio α e β, com alta resistência específica, alta resistência térmica e boas propriedades mecânicas abrangentes, amplamente utilizadas em a fabricação de pás de aeronaves, discos de compressores e armazenamento de combustível para motores aeronáuticos, etc.
As tecnologias de manufatura aditiva de metal são divididas em duas categorias principais: fusão em leito de pó (PBF) e deposição de energia direcionada (DED).
A fusão em leito de pó é dividida em Sinterização Seletiva a Laser (SLS), Sinterização Direta a Laser de Metal (DMLS), Fusão Seletiva a Laser (SLM) e Fusão por Feixe de Elétrons (EBM), dependendo da fonte de calor. As técnicas de deposição de energia são divididas em Modelagem de Rede com Engenharia a Laser, LENS e Fabricação de Feixe de Elétrons, EBF, dependendo da fonte de calor e da matéria-prima.
De acordo com a literatura disponível, a impressão 3D e a formação de ligas de titânio são baseadas principalmente na tecnologia de fusão seletiva a laser, tecnologia de fusão seletiva por feixe de elétrons e tecnologia de deposição de energia direcionada, os parâmetros dessas três tecnologias de impressão 3D de metal são caracterizados como mostrado na tabela abaixo.
Propriedades das tecnologias comuns de impressão 3D de liga de titânio
| Parâmetros | SLM | SEBM | DED |
| Tamanho de impressão | Limitado, menor | Limitado, menor | Maior |
| Tamanho do ponto do feixe | 0,1-0,5 mm | 0,2-0,5 mm | 2-4 mm |
| Tamanho da partícula | ＜45μm | 45-105μm | 74-250μm |
| Espessura da camada | 30-100μm | 50-100μm | 500-1000μm |
| Eficiência de impressão | Cerca de 20-35 m³/h | Cerca de 55-80 m³/h | Cerca de 16-320 m³/h |
| Limpeza da superfície | Ra 9-12μm | Ra 25-35μm | Ra 20-50μm (preocupação com o tamanho do ponto do feixe) |
| Estresse residual | Alto | baixo | Alto |
| Tratamento térmico | recozimento de alívio, recomendo prensagem isostática a quente | A prensagem isostática a quente está disponível | Recozimento de alívio, recomendo prensagem isotática a quente |
| Variação Composicional | Nenhum | Volatilização de elementos Al | Nenhum |
| Capacidade de impressão | Parede fina, oca, tuss, etc. estrutura complexa e fina | Parede fina, oca, tuss, etc. estrutura complexa e fina | Geometrias relativamente simples |
| Recursos de restauração e remanufatura | Limited (remanufatura de base plana) | Nenhum | Nenhum |
Áreas de Aplicação para ligas de titânio impressas em 3D
Aeroespacial e biomédico são dois dos setores que mais crescem e as áreas onde as peças metálicas impressas em 3D são mais eficazes.
A tecnologia de impressão 3D de desempenho de metal nasceu principalmente no contexto de responder às necessidades da tecnologia aeroespacial novamente, e hoje as principais empresas aeroespaciais e institutos de pesquisa do mundo estão desenvolvendo vigorosamente a tecnologia de impressão 3D de desempenho de metal. Portanto, tecnologias de impressão 3D domésticas e internacionais foram anunciadas para tornar as necessidades aeroespaciais o primeiro alvo de aplicação industrial para impressão 3D.
A impressão 3D também é um meio importante de alcançar a medicina personalizada e gradualmente se tornou uma tecnologia de fabricação de ponta que vários países estão competindo para desenvolver. Modelos médicos, guias cirúrgicos e implantes ortopédicos personalizados feitos com tecnologia de impressão 3D já são amplamente utilizados na prática clínica. Algumas das aplicações da impressão 3D na área médica incluem copos acetabulares, mandíbulas e próteses.
Além dos campos aeroespaciais e biomédicos acima mencionados, a impressão 3D também é amplamente utilizada no setor automotivo, moldes, eletrônicos e outros campos.
A impressão 3D tem vantagens que os processos tradicionais não possuem. Os processos tradicionais não podem fabricar diretamente peças completas, a tecnologia de impressão 3D pode ser moldada e fabricada de acordo com os requisitos do projeto do usuário e pode alcançar a fabricação e a proteção de peças metálicas de alto desempenho com vida útil completa e pode ser combinada com tecnologias tradicionais para formar uma fabricação compatível ou combinada.
O acima apresenta principalmente as propriedades e aplicações do pó de liga de titânio comumente usado para impressão 3D. Para obter mais informações sobre o pó de liga de titânio PREP (Ti-48Al-2Cr-2Nb, Ti-2Al-Nb, -Ti-45Al-8Nb) e equipamentos de fabricação de pó PREP, não hesite em nos contatar.