金属 3D プリンターの機器と材料は、世界で 10 億ドルに達しました。 プラスチック 3D プリントと比較すると出力値はわずか 10% 程度ですが、金属 3D プリントは 2022 年末までに 100 億の規模に達すると予想されています。金属3Dプリント? その研究の状況は？ 航空宇宙やその他の分野での応用の見通しはどうですか?
チタン合金3Dプリント技術の研究状況
近年、レーザー選択溶融（SLM）製造や電子ビーム選択溶融（EBSM）製造などのチタン合金直接製造技術の急速な発展に伴い、カスタマイズされた機能部品のチタン合金3D印刷製造技術はますます成熟しています。 材料のカスタマイズされた機能部品の成形、プロセス、および装置は、研究のホットスポットになっています。
選択的レーザー溶解SLMとは、アルゴンまたは窒素ガスの保護下でチタン合金粉末にレーザービームを照射することを指します。 チタン合金粉末は、レーザーエネルギーを吸収した後、急速に溶融固化するため、溶融結合、緻密な構造、高精度のチタン合金機能部品が得られます。 これは、国内外で研究および生産に最も一般的に使用されているチタン合金 3D 印刷方法です。
航空宇宙およびその他の分野でのアプリケーション
チタン合金 3D 印刷技術の応用分野に関しては、チタン合金 3D 印刷は近年、航空宇宙および医療分野で急速に発展しています。 最も広く使用されているシナリオは、主に高精度の航空宇宙部品、歯科、および人骨に集中しています。 素材は主にチタン合金やステンレス鋼など、人体組織との親和性が高い生体材料です。 最近、ユニオン医科大学病院の胸部外科の専門家チームは、「カスタムメイド」の 3D プリント チタン合金製胸骨肋骨の移植に成功し、負傷者はチタン合金製の「鎧」を着用して新しい胸郭を再形成しました。
チタン合金部品の直接生産は、3D プリントの分野で急速に発展しています。 チタン合金部品を直接印刷および製造するための金属粉末 SLM 装置の使用は、従来の方法を処理できるため、航空宇宙およびその他の分野での小バッチおよびカスタマイズの創造的な問題を解決します。直接印刷生産部品の利点。
航空宇宙、航空、医療などの分野の部品は、「高精度」「高品質」「超精密」の適用特性が求められるため、チタン合金の 3D プリント用粉末の品質に対する要求は高くなります。 チタン合金積層造形部品の品質は、粉末の粒子サイズ、真球度、流動性、かさ密度など、金属粉末の特性と密接に関係しています。
JRの市場観察と長期的なチタン合金3D印刷製造慣行に基づいて、ユーザーの特別なニーズに応じて、特に超微細TC4チタン合金粉末を3D印刷と成形に使用しています。 材料製造分野。
チタン合金 3D プリント製品の優れた包括的な機械的特性は、航空エンジンの性能要件を満たすことができ、その高い比強度と軽量性はブレードの軽量化をサポートします。 完成品は高い熱安定性と耐酸化性を備えているため、ブレードの寿命と検査間隔を延ばすことができます。 同時に、部品の内部は中空構造を採用しており、設計スペースが大きく、さまざまなシナリオのニーズを満たすために、より多様な形状を実現できます。
チタン合金の 3D プリントは、航空宇宙および医療分野で広く使用されている製品成形方法です。 製品が選択的レーザー溶融 (SLM) 付加製造装置によって形成された後、得られた部品の微細構造は均一で緻密であり、急速凝固の特徴を持っています。 印刷部品の引張強度、降伏強度、および伸びは、鍛造部品よりもそれぞれ約 6-7 パーセント、6-10 パーセント、および 55-60 パーセント高くなっています。 印刷された部品は、高い内部寸法精度、高い比強度、適度な高温機械特性を備えているため、航空宇宙などの安全性が重要なアプリケーションの要件を満たす優れた耐荷重能力と応力能力を備えています。
したがって、航空宇宙およびその他の分野におけるチタン合金 3D 印刷技術の応用の見通しは非常に明るいでしょう!