Aditivní výroba Titanium sestavení desek

Aditivní výroba Titanium sestavení desek- Titanové desky jako substrát 3D tisk: Vlastnosti materiálu, procesní body a inženýrská praxe

I. Výběr materiálu a výkonnostní výhody desky sestavení titanu

1. Typické známky a příslušné scénáře

- ti -6 al -4 V (tc4) titanium slitinovou desku:

-Výhody: Vysoká pevnost (pevnost v tahu větší než nebo rovná 900 MPA), vysoká teplotní odolnost (dlouhodobá teplota používání menší než nebo rovná 300 stupňů), vynikající odolnost proti únavě, vhodná pro výtisky s vysokým zatížením v letectví (jako jsou lopatky motoru).

- Průmyslová čistá titanium (CP-TI, TA1\/TA2):

- Výhody: Dobrá plasticita (prodloužení větší nebo rovné 25%), nízké náklady (o 30% levnější než ti -6 al -4 v), vhodné pro lékařské implantáty (jako jsou ortopedické ocelové desky) nebo scénáře oprav plísní.

2. Srovnávací výhody se substráty z nerezové oceli

- Tepelné porovnávání: Tepelný koeficient titanu je blíže k koeficitu titanových slitinových tisků (jako je Ti -6 al -4 V je 9,4 × 10⁻⁶\/ stupeň) a je méně pravděpodobně způsobit prasknutí tepelného napětí v důsledku rozdílu v nehodi (17 × 10⁻⁶\/ stupeň).

- Odolnost proti korozi: Titanové destičky nejsou snadno oxidovatelné v prostředí tisku (jako je argonová ochrana proti SLM), zatímco substráty z nerezové oceli mohou produkovat oxidové stupnice v důsledku vysoké teploty a kontaminovat povrch výtisků.

Ii. PředProces léčby titanium sestavení desky: Optimalizace výkonu z povrchu dovnitř

1. Ošetření drsnosti povrchu

- Proces sandbastingu:

- Použijte 100-200 Mesh Alumina Sand (tlak 0. 4-0. 6MPA) Pro postřikování povrchu titanové desky vytvoří hrubý povrch RA 6. {6}}. 5 μm, což je 2-3}}}}}}} více adhezivní.

- Případ: Když vojenský podnik tiskl titanovou raketovou dílů EBM, substrát poté, co byl podroben pískoviště, snížil míru uvolňování tištěných dílů z 15% na 3%.

- Laserové leptání:

-Použijte nanosekundové laser ke zpracování drážky na úrovni mikronu (hloubka 50-100 μm, rozteč 200 μm) na povrchu titanové desky a vytvořte efekt „mechanického zámku“, který je vhodný pro anti-shedding ultra thin tištěných částí (tloušťka (tloušťka (tloušťku<0.5mm).

2. ošetření povlakování a aktivace

- Titanový prášek postřik:

- Pomocí plazmového postřiku na obtěžování 50-100 μm silné titanové práškové vrstvy na povrchu titanové desky, abyste zlepšili smáčivost povrchu a zvýšili hloubku vazby mezi první vrstvou potištěného roztaveného bazénu a substrátem od 50 μm na 100 μm.

- Chemická aktivace:

- Použijte směs kyseliny hydrofluorové (HF) a kyseliny dusičné (HNO3) (poměr objemu 1: 3) k leptání povrchu titanové destičky pro vytvoření vrstvy oxidu nano-úrovně TiO2 pro zvýšení chemické vazby s tištěným kovem.

Iii. Během tisku ovládání klíčových parametrů typu sestavení titanu

1. správa teplotního pole

- Proces předehřívání:

- Technologie SLM: Titanová deska se předehřívá na 200-300 stupeň (prostřednictvím odporového vytápění nebo laserového záření), aby se snížila rychlost chlazení první vrstvy tisku od 2000 stupňů \/s na 800 stupňů \/s, což snižuje martensitický fázový transformační stres.

- Technologie EBM: Titaniová deska musí být předehřátá na 600-800 stupeň (přímé zahřívání elektronovým paprskem). V této době je titanová deska v oblasti + fáze s dobrou plasticitou, která může inhibovat tendenci popraskajícího chladu tištěné části.

- Řízení teploty v reálném čase:

- Sledujte kolísání povrchové teploty titanové destičky prostřednictvím infračerveného tepelného zobrazovače (přípustná odchylka ± 10 stupňů). Když se místní oblast přehřívá, argonový plyn se používá k očištění a ochlazení, aby se zabránilo změkčení a deformaci substrátu.

2. Návrh uvolnění stresu

- Slování hrany substrátu: Zpracovává se zkosení 45 stupňů (hloubka je 1\/3 tloušťky desky) na okraji titanové desky, aby se provedl tiskový napětí, aby se uvolnil k okraji a zabránil praskání ve středové oblasti.

- Flexibilní podpůrná struktura: Mezi titanovou deskou a tiskovou platformou, která absorbuje část tepelného napětí elastickou deformací, je instalován pružinový list z titanové slitiny (tloušťka {{1}.

IV. Technologie opětovného použití po zpracování a substrátu

1. oddělení tištěných dílů a substrátů

- Řez drátu (EDM): Použijte molybdenový drát s průměrem 0 2 mm, prořízněte spojení mezi titanovou deskou a potištěnou součástí s přesností ± {0 05 mm, vhodné pro díly s komplexním obrysem.

- řezání laseru: Použijte 1000 W laser pro oříznutí rychlostí 500 mm\/min, s zónou zasaženou teplem pouze 50 μm, která je vhodná pro tenké titanové desky (tloušťka (tloušťka (tloušťka (tloušťka (tloušťka (tloušťka (tloušťka<5mm) scenarios.

2. opětovné použití substrátů

- Proces opravy povrchu:

- Opotřebovaná titanová deska je elektropokována (elektrolyt je 85% kyselina fosforečná + 15% kyseliny sírové, napětí je 15V) pro odstranění oxidové vrstvy a poté se může znovu použít 5-10 časy méně než 10%).

- Posouzení únavy:

- Po každých 5 použitích je titanová deska podrobena ultrazvukovému testování (frekvence 5MHz) k detekci vnitřních mikrokrů. Když délka trhliny přesahuje 1 mm, je opravena kyčlem (100MPA \/900 stupňů \/2H) a nadále se používá.