3D печат от титанова сплав

Съединените щати проучват много рано в производството на продукти от титанови сплави чрез пресоване и синтероване на титанов прах. Dynamet Technology се е ангажирала с производството на пресовани продукти от титанов прах. Както е показано на фигура 1, някои продукти са използвани в малък мащаб. Първият титанов продукт от праховата металургия, произведен от компанията, беше заготовката от сплав Ti-6Al-4V за корпуса на купола на ракетата Sidewinder на Raytheon. По-късно произвежда и продукти от прахова металургия Ti-6Al-6V-2Sn сплави за Stinger. Корпус на бойна глава на ракета. Благодарение на значителния си принос към продуктите от титан, Dynamet Technology се превърна в единствения доставчик на Boeing на прахообразни продукти от титанови сплави. В допълнение, американската компания ADMA Products произвежда части от титан за прахова металургия от 1985 г. и някои от нейните продукти се използват в космическата област. Северозападният изследователски институт за цветни метали в моята страна има повече от 30 години опит в изследванията и разработките в областта на титанов прах с почти нетна форма. Разработените порести титанови продукти са били използвани в химическата промишленост, храните и други области. Фигура 1(b) показва резултатите, използвани във филтрационната индустрия. Прахово валцована пореста титанова плоча.

Процесът на горещо изостатично пресоване (HIP) е изобретен от изследователския институт Battelle в Съединените щати през 50-те години на миналия век. Тази технология използва инертен газ като среда за предаване на налягане при температура от 850-2000 градуса и температура от 100-200 Под синергичния ефект на MPa въздушно налягане, технологията на високотемпературно пресоване и синтероване на продукти е в момента най-важното средство за пълно уплътняване на прахообразни структурни части от титан и титанови сплави с почти нетната форма. Продуктите имат еднаква структура, без текстура, без сегрегация и др. Характеристики.

Развитието на технологията за горещо изостатично пресоване на прах от титанова сплав в чужбина започва през 1850-те години. Руският изследователски институт за леки метали беше първият в света, който разработи турбина с водородна помпа от прахова титанова сплав с цялостна сложна форма още през 70-те години на миналия век и я разработи в RD- Тя е приложена в 0120 водородно-кислороден двигател; Съединените щати за първи път реализираха комерсиално приложение в космическото поле през 90-те години и постепенно се разшириха до полетата на авиацията и оръжията, като свързващия прът на двигателя F110 на PW, роторите на компресора на двигателя на круизната ракета Tomahawk F107, капаците на ракетите Sidewind, круизните F107 работни колела на ракетни двигатели и корпуси на бойни глави на зенитни ракети Stinger и др.

Технологията за леене под налягане на метал (MIM) може директно да произвежда части с или близка до крайната форма, като избягва или намалява машинната обработка и значително намалява разходите за подготовка. Следователно технологията за прахово леене под налягане е едно от най-ефективните технически средства за партидна подготовка на части за приложение от титан и титанови сплави. 3C продуктите в електронните комуникации (включително мобилни телефони, интелигентни носими устройства, рамки за очила и 5G сигнални компоненти) са основните области на приложение на технологията за прахово шприцване, което представлява 84,2%. На този етап се използват основно материали на основата на желязо, а лекият дизайн и висококачественото преследване на материалите са основните насоки за бъдещото развитие на продуктите на 3C. Титановите сплави имат характеристиките на ниска плътност (плътността е само половината от тази на материалите на основата на желязо), висока якост и устойчивост на корозия, които могат да отговорят на лекия и висококачествен дизайн на бъдещи материали. Според статистиката размерът на пазара на индустрията за леене под налягане на титан в Китай достигна 680 милиона юана през 2020 г. Въз основа на инвестициите от страна на търсенето и ръста на приходите от страната на предлагането се очаква размерът на пазара да достигне 2 милиарда юана през 2026 г. с годишен ръст ставка от 20,13%.

Адитивното производство (AM) е технология за формоване, която натрупва точки, линии и повърхности слой по слой. Той не се влияе от сложността на частите и може автоматично, бързо и точно да завърши проектирането и производството на сложни части. В сравнение с традиционната производствена технология, адитивното производство има уникални предимства в свободата на проектиране, формоването на сложни детайли и използването на материала, което го прави обещаваща технология за производство на титанови сплави. Според докладите за анализ на SmarTech, глобалният пазар на метален 3D печат достигна 3,3 милиарда щатски долара през 2019 г., включително оборудване, материали и услуги за 3D принтиране, и се очаква да достигне 11 милиарда щатски долара през 2024 г. Титановата сплав е най-важният метал за печат. Аерокосмическата и военната отбрана са най-големите потребители на производството на титанови добавки. Успешно се използва за директно формоване на малки прецизни компоненти на аерокосмически двигатели и големи сложни авиационни компоненти, като системи за изстрелване в космоса, крила на самолети, интегрални контролни повърхности и врати. , лопатки на двигателя и други ключови компоненти на аерокосмическото оборудване.