يتم تطبيقه عادة لتصنيع النماذج في مجالات تصنيع القوالب والتصميم الصناعي ومن ثم يتم استخدامه في بعض المنتجات المنتجة تدريجياً. وقد تم بالفعل إنتاج بعض قطع الغيار بواسطة هذه التكنولوجيا. تم استخدام هذه التكنولوجيا في المجوهرات والأحذية والتصميم الصناعي والهندسة المعمارية والبناء (AEC) والسيارات والفضاء وطب الأسنان والصناعات الطبية والتعليم ونظام المعلومات الجغرافية والهندسة المدنية والبنادق وما إلى ذلك.
مع التطور المستمر للتكنولوجيا، فإن الصناعة التحويلية تبشر باستمرار بموجات الابتكار. تحظى مادة سبائك التيتانيوم باهتمام كبير بسبب قوتها العالية، وكثافتها المنخفضة، ومقاومة التآكل الجيدة، والتوافق الحيوي الجيد. يتم استخدامه على نطاق واسع في مجالات الطيران والأجهزة الطبية وما إلى ذلك. تجلب تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك التيتانيوم إصلاحًا عميقًا لصناعة التصنيع باعتبارها تقنية رائدة.
مزايا مادة سبائك التيتانيوم في الطباعة ثلاثية الأبعاد
1. قوة محددة عالية
تبلغ كثافة سبائك التيتانيوم 60٪ فقط من الفولاذ. قوة التيتانيوم النقي قريبة من قوة الفولاذ العادي. بعض سبائك التيتانيوم عالية القوة تتجاوز قوة العديد من سبائك الفولاذ الإنشائية. ولذلك، فإن القوة المحددة لسبائك التيتانيوم (القوة / الكثافة) أكبر بكثير من المواد المعدنية الأخرى، لذلك يمكن استخدام هذه المادة لتصنيع أجزاء ذات قوة وحدة عالية، وصلابة جيدة، وأجزاء خفيفة الوزن. في الوقت الحاضر، مكونات محركات الطائرات، والهياكل العظمية، والجلد، والمثبتات، ومعدات الهبوط كلها مصنوعة من سبائك التيتانيوم.
2. شدة الحرارة العالية
درجة حرارة التشغيل لسبائك التيتانيوم أعلى بعدة مئات من الدرجات من سبائك الألومنيوم. يمكن أن يعمل في درجة حرارة 450 درجة -500 لفترة طويلة. درجة حرارة العمل لسبائك الألومنيوم أقل من 200 درجة.
3. مقاومة جيدة للتآكل
يمكن لسبائك التيتانيوم العمل في وسط الجو الرطب ومياه البحر. مقاومته للتآكل أفضل بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ وهو قوي بشكل خاص في مقاومة التآكل والتآكل الحمضي والتآكل الناتج عن الإجهاد.
4. أداء درجة حرارة منخفضة
يمكن لسبائك التيتانيوم الحفاظ على خواصها الميكانيكية في درجات الحرارة المنخفضة. على سبيل المثال، يمكن لـ TA7 الحفاظ على درجة معينة من اللدونة في درجة -253 . كما أنها مادة هيكلية مهمة ذات درجة حرارة منخفضة.
تطبيق سبائك التيتانيوم في الطباعة ثلاثية الأبعاد
1. الفضاء الجوي
في صناعة الطيران، تم استخدام أجزاء التصنيع المضافة القائمة على التيتانيوم للأغراض التجارية والعسكرية حتى الآن. توفر تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك التيتانيوم حلولاً لتصنيع قطع الغيار خفيفة الوزن وعالية القوة في مجال الطيران.
2. الأجهزة الطبية
في المجال الطبي، تُستخدم تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك التيتانيوم على نطاق واسع في زراعة العظام وزراعة الحويصلات الهوائية وما إلى ذلك. الآن تم تصنيع الغرسات المصممة خصيصًا للمريض الفردي عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد. إن خصائصها الشخصية للغاية تجعل الأجهزة الطبية مناسبة للاختلافات الفردية بين المرضى بشكل جيد.
3. تصنيع السيارات
باستخدام تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك التيتانيوم، يعمل مجال السيارات على تسريع البحث وتطوير السيارات الجديدة، وتصنيع الهيكل خفيف الوزن وتحسين كفاءة استهلاك الوقود. وفي الوقت نفسه، تم استخدام هذه التكنولوجيا لصيانة وتخصيص قطع غيار السيارات.
4. مجال الطاقة
تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك التيتانيوم قادرة على تصنيع الأجزاء الرئيسية لمعدات الطاقة عالية الكفاءة مثل شفرات توربينات الغاز ومعدات طاقة الرياح وما إلى ذلك.
الاتجاه المستقبلي والتوقعات
باعتبارها تقنية تصنيع متقدمة، ومجموعة من التصميم والتصنيع، تجذب تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد المصنوعة من التيتانيوم اهتمامًا واسع النطاق في جميع مناحي الحياة وتظهر آفاق تطبيقها الواسع في المجالات المتطورة للفضاء والدفاع الوطني والجيش والطب الحيوي والسيارات والسرعة العالية. السكك الحديدية. ومع ذلك، فإنه يبدأ في وقت متأخر نسبيا مقارنة بالتكنولوجيا التقليدية. تاريخ تطورها يبلغ حوالي 30 عامًا فقط، وهو متخلف كثيرًا عن الدول المتقدمة الأخرى في العالم. على سبيل المثال، كفاءة تشكيل أجزاء سبائك التيتانيوم منخفضة، والدقة لا يمكن الحصول على مستوى عال من الدقة، وتكلفة المعدات والمواد مرتفعة ومشاكل التطبيق الصناعي والتجاري على نطاق واسع غير محققة، وخاصة قمع عيب تشكيل الأجزاء. في الوقت الحاضر، لا تزال العيوب موجودة في عملية تشكيل الأجزاء في بلادنا. البحث عن التشوه الكروي، والشقوق، والمسام، والتشوه وما إلى ذلك هو في المرحلة الأولية. هناك حاجة ماسة إلى الكثير من الأبحاث.
- فيما يتعلق بالمواد، من الضروري البحث وتطوير معدات التصنيع وتقنيات الإنتاج لمسحوق سبائك التيتانيوم الكروي الجديد، وتحسين جودة مسحوق سبائك التيتانيوم (حجم الجسيمات، والكروية، والسيولة، وإدراج الغاز، وما إلى ذلك) ومواصلة التحسين. الهيكل والخواص الميكانيكية للأجزاء. علاوة على ذلك، فإنه سوف يقلل من التكلفة عن طريق تحسين إنتاجية المسحوق وإعادة تدوير المسحوق وإعادة استخدامه.
- في جانب المعدات، من ناحية، تعزيز كفاءة التشكيل، ودقة تشكيل المعدات وتقليل التكلفة وما إلى ذلك؛ من ناحية أخرى، البحث وتطوير معدات الطباعة الصناعية الكبيرة لتحقيق الإنتاج الضخم والتطبيق.
- في جانب الاختبار، مع اتجاه تطوير الطباعة ثلاثية الأبعاد نحو الاتجاه واسع النطاق والتعقيد والدقة، فإن العديد من طرق الاختبار غير المدمرة التقليدية لها منطقة عمياء، لذلك هناك حاجة لتطوير طرق اختبار غير مدمرة جديدة؛ تعد تقنية الاختبار عبر الإنترنت لمراقبة الهيكل والعيوب في الوقت الفعلي إحدى النقاط الرئيسية في المستقبل؛ إلى جانب ذلك، فإن أساس التطبيق الواسع لتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد هو إنشاء وتحسين معايير الاختبار غير المدمرة.
- في الجانب الفني، مواصلة تحسين عملية تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد، وقمع العيوب في عملية التشكيل وتحسين الخواص الميكانيكية للأجزاء المشكلة. إن المشاكل الرئيسية لقانون تطور الإجهاد الداخلي، وسلوك التشوه والتشقق، وآلية العيوب في عملية التشكيل، لا تزال بحاجة إلى الدراسة في المستقبل.