Πεδίο εφαρμογής και τάση ανάπτυξης της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου
Η τρισδιάστατη εκτύπωση (3DP) είναι ένας τύπος τεχνολογίας ταχείας δημιουργίας πρωτοτύπων, επίσης γνωστή ως κατασκευή προσθέτων [1]. Βασίζεται σε αρχεία ψηφιακών μοντέλων και χρησιμοποιεί συγκολλητικά υλικά όπως κονιοποιημένο μέταλλο ή πλαστικό για την εκτύπωση στρώμα-στρώμα. Μια τεχνική για την κατασκευή αντικειμένων με τρόπο. Η τρισδιάστατη εκτύπωση συνήθως επιτυγχάνεται με τη χρήση εκτυπωτών υλικών ψηφιακής τεχνολογίας.
Με την ταχεία ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διάφορους τομείς. Ως σημαντική τεχνολογία εκτύπωσης μετάλλων, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου έχει ευρείες προοπτικές εφαρμογής. Αυτό το άρθρο θα συζητήσει τις τάσεις εφαρμογής και μελλοντικής ανάπτυξης της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου στην αεροδιαστημική, την υγειονομική περίθαλψη, την αυτοκινητοβιομηχανία, τον αρχιτεκτονικό σχεδιασμό, την παραγωγή καταναλωτικών προϊόντων, την επιστημονική έρευνα και τη δημιουργία πρωτοτύπων και την εξατομικευμένη προσαρμογή.
Η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης εμφανίστηκε στα μέσα-1990 και είναι στην πραγματικότητα η πιο πρόσφατη συσκευή ταχείας πρωτοτυποποίησης που χρησιμοποιεί τεχνολογίες όπως η φωτοπολυμερισμός και η πλαστικοποίηση χαρτιού. Η αρχή λειτουργίας του είναι βασικά η ίδια με αυτή της συνηθισμένης εκτύπωσης. Ο εκτυπωτής είναι γεμάτος με «υλικά εκτύπωσης», όπως υγρό ή σκόνη. Αφού συνδεθούν με τον υπολογιστή, τα «υλικά εκτύπωσης» υπερτίθενται στρώμα-στρώμα μέσω ελέγχου υπολογιστή και τελικά το σχεδιάγραμμα στον υπολογιστή μετατρέπεται σε φυσικό αντικείμενο. Αυτή η τεχνολογία εκτύπωσης ονομάζεται τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης.
ιατρικός τομέας
Η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου χρησιμοποιείται επίσης ευρέως στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης. Μέσω της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου, μπορούν να παραχθούν προσαρμοσμένα ιατρικά εμφυτεύματα όπως οστά, βαλβίδες καρδιάς και αγκάθια. Αυτά τα εμφυτεύματα μπορούν να προσαρμοστούν καλύτερα στις σωματικές ανάγκες του ασθενούς και να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα της θεραπείας. Στο μέλλον, με τη βελτίωση της βιοσυμβατότητας και της βιοδραστικότητας, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου θα διαδραματίσει σημαντικότερο ρόλο στον τομέα της ιατρικής περίθαλψης.
Το τιτάνιο ονομάζεται «βιοφιλικό» μέταλλο. Έχει τα πλεονεκτήματα της μη τοξικής και αβλαβούς, αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες, υψηλής αντοχής στη διάβρωση, υψηλής αντοχής, χαμηλής πυκνότητας, καλής βιοσυμβατότητας κ.λπ., και το μέτρο ελαστικότητας του είναι κοντά σε αυτό του ανθρώπινου σκληρού ιστού. Ο τομέας των ιατρικών μετάλλων καταλαμβάνει τη «μισή χώρα». Σήμερα, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου χρησιμοποιείται κυρίως στην ορθοπεδική και την οδοντιατρική.
Αεροδιαστημικό πεδίο
Η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου έχει ευρείες εφαρμογές στον αεροδιαστημικό τομέα. Μέσω της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης, μπορούν να κατασκευαστούν εξαρτήματα αεροδιαστημικής που είναι ελαφρύτερα, πιο ανθεκτικά στις υψηλές θερμοκρασίες και πιο ανθεκτικά στη διάβρωση. Για παράδειγμα, η κατασκευή δομικών μερών αεροσκαφών, ατράκτου, πτερυγίων κ.λπ. μπορεί να βελτιώσει την απόδοση του αεροσκάφους και να μειώσει το κόστος. Στο μέλλον, με την πρόοδο της τεχνολογίας, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου θα διαδραματίσει σημαντικότερο ρόλο στον αεροδιαστημικό τομέα.
Πεδίο πρωτοτύπου και καλουπιού
Η τρισδιάστατη εκτύπωση έχει επίσης μοναδικά πλεονεκτήματα στον τομέα των πρωτοτύπων και των καλουπιών. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους παραγωγής, η τρισδιάστατη εκτύπωση ελέγχεται από υπολογιστή και μπορεί να ελέγξει αυστηρά το μέγεθος σύμφωνα με το τρισδιάστατο σχέδιο λογισμικού. Για πολύπλοκα εξαρτήματα, δεν υπάρχουν περιορισμοί στη διαδρομή παραγωγής, γεγονός που μπορεί να μειώσει σημαντικά τον χρόνο προετοιμασίας του μοντέλου και του καλουπιού, να βελτιώσει την ακρίβεια και την ποιότητα του μοντέλου και να εξοικονομήσει πολύ χρόνο και χρήμα.
Τάση ανάπτυξης της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου
Ως τεχνολογία αιχμής κατασκευής, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης από κράμα τιτανίου ενσωματώνει το σχεδιασμό και την κατασκευή. Τα τελευταία χρόνια, έχει προσελκύσει ευρεία προσοχή από όλα τα κοινωνικά στρώματα και έχει δείξει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε τομείς υψηλής τεχνολογίας όπως η αεροδιαστημική, η εθνική άμυνα και ο στρατός, η βιοϊατρική και οι σιδηροδρομικές γραμμές υψηλής ταχύτητας αυτοκινήτων. Προοπτικές, ωστόσο, σε σύγκριση με την παραδοσιακή τεχνολογία κατασκευής που ξεκίνησε αργά, η ιστορία ανάπτυξης είναι μόνο περίπου 30 χρόνια, υπάρχει ακόμα ένα μεγάλο κενό σε σύγκριση με τις προηγμένες χώρες του κόσμου, για παράδειγμα: η απόδοση διαμόρφωσης των εξαρτημάτων από κράμα τιτανίου είναι χαμηλή, και η ακρίβεια δεν έχει φτάσει ακόμη σε υψηλή ακρίβεια Το κόστος προετοιμασίας του επιπέδου, του εξοπλισμού και των υλικών είναι υψηλό και προβλήματα όπως μεγάλης κλίμακας βιομηχανικές και εμπορικές εφαρμογές δεν έχουν ακόμη αντιμετωπιστεί, ειδικά η εξάλειψη ελαττωμάτων στα διαμορφωμένα μέρη. Προς το παρόν, η έρευνα για ελαττώματα στη διαδικασία διαμόρφωσης εξαρτημάτων, όπως η σφαιροποίηση, οι ρωγμές, οι πόροι και η παραμόρφωση παραμόρφωσης στη χώρα μας είναι ακόμη σε προκαταρκτικό στάδιο και υπάρχει ακόμη πολλή ερευνητική εργασία που πρέπει να γίνει επειγόντως.
(1) Όσον αφορά τα υλικά, αναπτύξτε νέο εξοπλισμό παραγωγής και διαδικασίες προετοιμασίας για σφαιρική σκόνη κράματος τιτανίου για τη βελτίωση της ποιότητας της σκόνης κράματος τιτανίου (μέγεθος σωματιδίων, σφαιρικότητα, ρευστότητα, αέριο συμπερίληψης κ.λπ.), βελτιώνοντας έτσι τη δομή και τη μηχανική του την απόδοση των εξαρτημάτων. Επιπλέον, το κόστος μειώνεται αυξάνοντας την απόδοση της σκόνης και την ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση σκόνης.
(2) Όσον αφορά τον εξοπλισμό, αφενός, η απόδοση διαμόρφωσης, η ακρίβεια διαμόρφωσης και το κόστος του εξοπλισμού θα πρέπει να βελτιωθούν. Από την άλλη πλευρά, θα πρέπει να αναπτυχθεί εξοπλισμός εκτύπωσης μεγάλης κλίμακας βιομηχανικής ποιότητας για να πραγματοποιηθεί σταδιακά η παραγωγή και η εφαρμογή μεγάλης κλίμακας.
(3) Όσον αφορά την επιθεώρηση, με την ανάπτυξη τρισδιάστατων εκτυπωμένων εξαρτημάτων προς την κατεύθυνση μεγάλης κλίμακας, πολύπλοκης και ακριβούς, πολλές παραδοσιακές μη καταστροφικές μέθοδοι επιθεώρησης έχουν τυφλά σημεία και πρέπει να αναπτυχθούν νέες μη καταστροφικές τεχνολογίες επιθεώρησης. μέσω διαδικτυακής επιθεώρησης παρακολούθησης ιστών και ελαττωμάτων σε πραγματικό χρόνο Η τεχνολογία αποτελεί μία από τις βασικές κατευθύνσεις έρευνας στο μέλλον. Επιπλέον, η καθιέρωση και η βελτίωση προτύπων μη καταστροφικών δοκιμών αποτελεί τη βάση για την ευρεία εφαρμογή της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης.
(4) Όσον αφορά τη διαδικασία, βελτιστοποιήστε περαιτέρω τη διαδικασία της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης, καταστήστε ελαττώματα στη διαδικασία διαμόρφωσης και βελτιώστε τις μηχανικές ιδιότητες των διαμορφωμένων μερών. Βασικά ζητήματα όπως η εξέλιξη της εσωτερικής τάσης σε μέρη κατά τη διαδικασία διαμόρφωσης, η συμπεριφορά παραμόρφωσης και ρωγμών και οι μηχανισμοί δημιουργίας ελαττωμάτων εξακολουθούν να είναι ζητήματα που πρέπει να μελετηθούν στο μέλλον.
