Изследователски статус на приложението на титановата сплав в технологията на адитивното производство

Jul 24, 2025

Остави съобщение

За приложението на титанова сплав Gr.5 в адитивното производство (AM) е постигнат значителен напредък в изследванията и приложението на титанова сплав Gr.5 в биомедицинската, космическата и автомобилната промишленост. В областта на биомедицината AM технологията се използва широко в производството на персонализирани импланти, включително, но не само, зъбни импланти, черепни протезни пластини, мандибуларни протези, инструменти за цервикална фузия, тазови дискови импланти, протези на тазобедрената става и глезена и др. Титаниевите сплави се възползват от отличната си биосъвместимост и механични свойства, което ги прави предпочитан избор за имплантируеми материали в биомедицината поле. AM технологията може да персонализира. перфектно съчетани импланти според конкретната ситуация на пациента, което значително подобрява хирургичния ефект и скоростта на възстановяване на пациента.

 

 

В космическата област AM технологията се използва главно за производство на компоненти с изключително високи изисквания за производителност и екстремни работни среди, като различни части на двигателя и структурни части на космически кораби. Използването на технологията AM може значително да намали материалните отпадъци и да произведе сложни структурни части, които са трудни за постигане с традиционните производствени методи, подобрявайки производителността на частите и значително намалявайки качеството, което е от решаващо значение за космическата индустрия в преследването на максимална ефективност и минимизирано потребление на енергия.

 

В автомобилната индустрия AM технологията се използва главно при бързо създаване на прототипи, производство на сложни или персонализирани автомобилни части. Например спирачни апарати, подвижни скоби на задните крила и капаци на ауспуха. В областта на състезателния дизайн намаляването на теглото и подобрената свобода на дизайна са особено ключови, а AM технологията показва голям потенциал за приложение в тази област. Чрез олекотен дизайн той може ефективно да подобри икономията на гориво и да намали емисиите, което е в съответствие с целите за устойчиво развитие на автомобилната индустрия.

 

Additive manufacturing technology

 

В случай на морско оборудване от титанови сплави, уникалните условия на дълбоко{0}}морската среда, като високо хидростатично налягане, ниска температура и ниско съдържание на разтворен кислород, поставят предизвикателства пред устойчивостта на корозия на титаниеви сплави, използвани в подводно оборудване. Тези фактори могат да повлияят на корозивното поведение на материалите, като по-специално увеличават риска от локализирана корозия и корозионно напукване под напрежение. Проучването на Pazhanivel показа, че чувствителността на титановата сплав Gr.5, получена чрез технологията SLM, се повишава, когато тестът за бавна скорост на деформация (SSRT) се извършва в среда на NaCl. Това се дължи главно на повишената чувствителност към корозия на / фазовия интерфейс и образуването на газове. Бързата скорост на охлаждане в технологията SLM насърчава усъвършенстването на зърното, което, като същевременно подобрява здравината на материала, може също така да доведе до повишен риск от корозионно напукване под напрежение. В допълнение, електрохимичната корозия също е проблем за титаниеви сплави за дълбоководно-оборудване, тъй като може да доведе до влошаване на свойствата на материала и дори да застраши структурната цялост. Изследванията на Джоу установиха, че устойчивостта на корозия на сплави Gr.5, произведени по технологията LMD с еднопосочни или напречни-пътеки на сканиране, е по-ниска от тази на традиционните изковки. Бързото охлаждане и неравномерните термични градиенти по време на LMD могат да доведат до образуването на не-равновесни фази като мартензит в сплавта и наличието на тази фаза може да намали корозионната устойчивост на сплавта.

 

Въпреки предизвикателствата, пред които са изправени титановите сплави при прилагането на подводно оборудване в адитивното производство, тази технология притежава голям потенциал за повишаване на устойчивостта им на корозия, особено в морския сектор. Със задълбочено-проучване на въздействието на дълбоко-морската среда се очаква, че материалите от титанови сплави могат да бъдат по-добре разработени и може да се насърчи развитието на технология за дълбоководно-оборудване.

Изпрати запитване