Introduzione del prodotto
Il substrato di titanio è una piattaforma di metallo all'interno della camera di lavoro di attrezzature di produzione additiva in metallo, come LPBF a fusione del letto in polvere laser e EBM di fusione del fascio di elettroni. È la base fisica del processo di stampa, in cui il primo strato di polvere di metallo viene fuso e solidificato da un alto raggio di energia - (Laser o Electron Beam) su questa piattaforma, e i livelli successivi sono sovrapposti a livello per il livello in cima a questo, alla fine formando una parte dimensionale tre-.
Prestazioni chiave
Stabilità termica: in grado di resistere a cicli ad alta temperatura superiori o uguali a 1000 gradi, con un coefficiente di espansione termica che corrisponde al materiale di stampa (come TI-6AL-4V);
Resistenza alla fatica: la durata di servizio sotto carico ciclico è superiore a 5000 ore, evitando il crack causato da stress residuo;
Compatibilità dell'interfaccia: rugosità superficiale RA inferiore o uguale a 3,2 μ m, garantendo l'adesione della stampa di primo strato;
Design leggero: la struttura composita riduce il peso di oltre il 30%.
Caratteristiche strutturali
Di solito è una piastra rettangolare o circolare spessa (con uno spessore di diverse decine di millimetri, anche centinaia di millimetri) per garantire rigidità e capacità termica.
La superficie richiede una lavorazione di precisione per garantire una piattaforma e una levigatezza estremamente elevate, che è la base per garantire l'uniformità delle polveri e la qualità del primo strato di fusione.
La parte posteriore di solito ha interfacce di installazione (come fori filettati, slot per schede) per il fissaggio sul sistema di sollevamento del banco da lavoro dell'apparecchiatura.
Il substrato è generalmente considerato consumabile o semi -consumabile. Dopo il completamento della stampa, le parti devono essere tagliate e separate dal substrato (taglio del filo, fresatura, ecc.) E il processo di separazione può causare danni alla superficie del substrato. Dopo diversi tagli e riparazioni di superficie (fresatura), il substrato è stato infine demolito a causa di uno spessore insufficiente.
Dal titanio puro al composito
Substrato in lega di titanio ad alta resistenza
TI-6Al-4V Eli: elemento interstiziale ultra basso (contenuto di ossigeno<0.13%), enhances fatigue strength to 978MPa;
- tipo in lega di titanio (come Ti - 5553): resistenza alla snervamento maggiore o uguale a 1100 MPA, la resistenza alla temperatura è aumentata a 600 gradi (adatta per componenti aerospaziali ad alta temperatura).
Substrato rinforzato composito
| Tipo | Fase di miglioramento | Miglioramento delle prestazioni | Casi di applicazione |
| Rinforzo delle particelle in ceramica |
Tib₂, sic |
Conducibilità termica ↑ 45W/M · K (titanio puro solo 7W/M · K) | Piastra di base degli ugelli di razzo (Western Sky Intelligent Manufacturing) |
| Rinforzo delle particelle in ceramica | 30-60μm di strato tantalum | La bioattività è aumentata, la capacità di integrazione ossea è migliorata del 50%. | Piastra ossea medica (porosità 50-80%) |
| Substrato di titanio a gradiente | Surface Pure Titanium, Core Titanium - Molybdenum | La resistenza al legame è aumentata del 30%, la rigidità è aumentata del 40% | Trumpf |
Controllo dei difetti e trattamento superficiale
Nuovo processo per la produzione anti -fatica
Processo NAMP (Net AM): mediante la regolazione asincrona della migrazione dei confini del grano ed eliminando i pori, la resistenza a fatica dei ti-6al-4v è aumentata del 106% (475 MPA → 978MPA), rompendo la debolezza della fatica dei tradizionali materiali di stampa 3D.
Tecnologia di trattamento superficiale
Texturing laser: design dell'array di micro fossa, combinato con un aumento del 30% di resistenza;
Deposizione di vapore chimico (CVD): usato per rivestimenti di tantalum con uno spessore di 30-60 μ m e dimensione del grano<10 μ m (better than traditional 2-4 μ m coatings);
Nano Shot PEINGING REINGHING: Platinum Lite (BLT), la vita a fatica raggiunge il doppio della media del settore.
Scenari di applicazione
Aerospaziale
Lame del motore stampato in lega di titanio non porose (resistenti a 20 cicli termici);
Metamateriali a base di titanio (come TP - Struttura HSL): 50% più forte delle leghe di magnesio della stessa densità, utilizzate per gli strati di protezione termica missilistica.
Biomedico
Piastra ossea personalizzata: substrato di titanio poroso stampato 3D+rivestimento tantaLum in base ai dati CT del paziente, con modulo elastico (2-30GPA) che corrisponde all'osso umano per evitare la schermatura da stress;
Impianto dentale: 0,1 - 2mm la piastra di titanio ultra-sottile corrisponde accuratamente alla superficie della mascella, aumentando l'efficienza chirurgica del 40%.
Integrazione eterogenea del materiale
Tecnologia della Northeastern University: plastica rinforzata in fibra di carbonio a calore direttamente (CFRP) sul substrato di titanio, con una resistenza al taglio a trazione di 27,3 MPa, senza la necessità di adesivo.
Imballaggio e trasporto
Il nucleo di imballaggio e trasporto di substrati in titanio risiede in "Protezione e stabilità", Struttura speciale di scatola di legno personalizzata+dispositivo di compressione per prevenire i movimenti.
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