金属 3D プリンターの機器と材料は、世界で 10 億ドルに達しています。 プラスチック 3D プリントに比べて出力値はわずか 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。
では、チタン合金の金属印刷は 3D 印刷の分野でどのように異なるのでしょうか? 航空宇宙分野での応用の見通しは？
チタン合金3Dプリント技術の現状
近年、選択的レーザー溶融（SLM）製造および電子ビーム選択的溶融（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. カスタマイズされた機能部品の成形、プロセス、および材料の設備は、研究のホット スポットになっています。
選択的レーザー溶融SLMは、アルゴンまたは窒素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、チタン合金粉末はレーザーエネルギーを吸収した後、急速に溶融および凝固し、それによって溶融および結合、緻密な構造、高精度のチタン合金機能部品、国内外での研究と生産に最も一般的に使用されているチタン合金の 3D 印刷方法です。
航空宇宙およびその他の分野におけるチタン合金 3D 印刷技術の応用展望
チタン合金 3D 印刷技術の応用分野では、近年、チタン合金 3D 印刷が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など人体組織との親和性に優れた生体素材です。 最近、ユニオン病院の胸部外科の専門家チームが、「個人的にカスタマイズされた」3D プリントされたチタン合金製の胸骨肋骨を移植することに成功し、負傷者がチタン合金製の「鎧」を着用して新しい胸部を再形成できるようにしました。
直接生産されたチタン合金部品は、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さな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。 加工が難しい、または不可能でさえあるより複雑な部品であるため、生産部品を直接印刷する際に比類のない利点があります。
航空宇宙、航空、医療などの分野の部品の要件は、「高精度」、「高品質」、「超精密」のアプリケーション特性であるため、チタン合金 3D 印刷粉末の品質にはより高い要件が課せられます。 . チタン合金積層造形部品の品質は、粉末の粒子径、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。
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ます。 その高い比強度と軽量性が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、部品内部の中空構造には大きな設計スペースがあり、より多様な形状を実現し、さまざまなシナリオのニーズを満たすことができます。
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支持力と応力容量を備えています。
JR は顧客向けにチタン合金の航空機ブラケットを印刷しており、EOS M290 3D プリンターを使用しています。 高精度・高密度のパーツをプリント。 金属印刷のニーズがある場合は、いつでも見積もりを依頼できます。