Stav výskumu aplikácie titánovej zliatiny v technológii aditívnej výroby

Jul 24, 2025

Zanechajte správu

Pre aplikáciu titánovej zliatiny Gr.5 v aditívnej výrobe (AM) sa dosiahol významný pokrok vo výskume a aplikácii titánovej zliatiny Gr.5 v biomedicínskom, leteckom a automobilovom priemysle. V oblasti biomedicíny je technológia AM široko používaná pri výrobe prispôsobených implantátov, vrátane, ale nie výlučne, zubných implantátov, kraniálnych protetických platničiek, mandibulárnych protéz, cervikálnych fúznych nástrojov, implantátov panvových platničiek, protéz bedrového kĺbu a členkov atď. Zliatiny titánu ťažia zo svojej vynikajúcej biokompatibility a mechanických vlastností, vďaka čomu sú preferovanými materiálmi pre implantáty. Technológia AM sa dá prispôsobiť. dokonale prispôsobené implantáty podľa špecifickej situácie pacienta, čo výrazne zlepšuje chirurgický efekt a rýchlosť zotavenia pacienta.

 

 

V oblasti letectva sa technológia AM používa hlavne na výrobu komponentov s extrémne vysokými požiadavkami na výkon a extrémnym pracovným prostredím, ako sú rôzne časti motorov a konštrukčné časti kozmických lodí. Použitie technológie AM môže výrazne znížiť plytvanie materiálom a vyrábať zložité konštrukčné diely, ktoré je ťažké dosiahnuť tradičnými výrobnými metódami, zlepšiť výkon dielov a výrazne znížiť kvalitu, čo je pre letecký priemysel rozhodujúce pri dosahovaní maximálnej účinnosti a minimalizovania spotreby energie.

 

V automobilovom priemysle sa technológia AM používa najmä pri rýchlom prototypovaní, výrobe zložitých alebo zákazkových automobilových dielov. Napríklad brzdové strmene, pohyblivé držiaky zadného krídla a kryty koncoviek výfuku. V oblasti pretekárskeho dizajnu je mimoriadne dôležité zníženie hmotnosti a zlepšená voľnosť dizajnu a technológia AM vykazuje v tejto oblasti veľký aplikačný potenciál. Vďaka ľahkej konštrukcii dokáže efektívne zlepšiť spotrebu paliva a znížiť emisie, čo je v súlade s cieľmi trvalo udržateľného rozvoja automobilového priemyslu.

 

Additive manufacturing technology

 

V prípade námorných zariadení z titánovej zliatiny predstavujú jedinečné podmienky hlbokomorského prostredia-, ako je vysoký hydrostatický tlak, nízka teplota a nízky obsah rozpusteného kyslíka, problémy s odolnosťou titánových zliatin používaných v podvodných zariadeniach proti korózii. Tieto faktory môžu ovplyvniť korózne správanie materiálov, najmä zvýšiť riziko lokalizovanej korózie a korózneho praskania pod napätím. Štúdia Pazhanivel ukázala, že náchylnosť titánovej zliatiny Gr.5 pripravenej technológiou SLM sa zvýšila, keď sa test pomalej deformácie (SSRT) vykonal v prostredí NaCl. Pripisuje sa to najmä zvýšenej náchylnosti na koróziu rozhrania / fázy a tvorbe plynov. Rýchla rýchlosť ochladzovania v technológii SLM podporuje zjemnenie zrna, čo pri zlepšení pevnosti materiálu môže viesť aj k zvýšenému riziku korózneho praskania pod napätím. Elektrochemická korózia je navyše problémom pre zliatiny titánu pre hlbokomorské-výstroje, pretože môže viesť k zhoršeniu vlastností materiálu a dokonca ohroziť štrukturálnu integritu. Zhouov výskum zistil, že odolnosť proti korózii zliatin Gr.5 vyrobených technológiou LMD s jednosmernými alebo krížovými dráhami skenovania je nižšia ako odolnosť tradičných výkovkov. Rýchle ochladzovanie a nerovnomerné teplotné gradienty počas LMD môžu viesť k vytvoreniu nerovnovážnych fáz, ako je martenzitická, v zliatine a prítomnosť tejto fázy môže znížiť koróznu odolnosť zliatiny.

 

Napriek výzvam, ktorým čelia zliatiny titánu pri aplikácii podvodných zariadení v aditívnej výrobe, má táto technológia veľký potenciál na zvýšenie odolnosti proti korózii, najmä v námornom sektore. Vďaka -hĺbkovej štúdii vplyvu hlbokomorského prostredia- sa očakáva, že materiály zliatiny titánu možno lepšie vyvinúť a bude možné podporiť vývoj technológie hlbokomorského vybavenia.

Zaslať požiadavku