Produkcja produkująca tytanowe płytki budowlane tytanowe

Produkcja produkująca tytanowe płytki budowlane tytanowe- Płyta tytanowa jako podłoże drukowania 3D: właściwości materiału, punkty procesu i praktyka inżynierska

I. Wybór materiału i zalety wydajności Titanium Build Plate

1. Typowe oceny i obowiązujące scenariusze

- Ti -6 al -4 v (TC4) Titanium Alchoy Plate:

-Zalety: Wysoka wytrzymałość (wytrzymałość na rozciąganie większa lub równa 900MPa), oporność w wysokiej temperaturze (temperatura długoterminowa niższa lub równa 300 stopni), doskonała odporność na zmęczenie, odpowiednia do wydruków o wysokim obciążeniu w lotnisku (takich jak łopatki silnika, wsporniki).

- Przemysłowy czysty tytan (CP-TI, TA1\/TA2) Płyta:

- Zalety: Dobra plastyczność (wydłużenie większa lub równa 25%), niski koszt (30% tańszy niż ti -6 al -4 v), odpowiednie dla implantów medycznych (takich jak płytki stalowe ortopedyczne) lub scenariusze naprawy formy.

2. Zalety porównawcze z substratami ze stali nierdzewnej

- Dopasowanie termiczne: Współczynnik rozszerzania termicznego tytanu jest bliżej współczesności stopu tytanowego (takich jak Ti -6 al -4 V wynosi 9,4 × 10⁻⁶\/ stopień) i jest mniej prawdopodobne, że powoduje pękanie naprężeń termicznych z powodu różnicy temperatury niż stal ze stali nierdzewnej (17 × 10⁻⁶\/ stopień).

- Odporność na korozję: Płyty tytanowe nie są łatwe do utleniania w środowisku drukowania (takim jak komora ochronna argonu SLM), podczas gdy substraty ze stali nierdzewnej mogą wytwarzać skale tlenkowe z powodu wysokiej temperatury, zanieczyszczając powierzchnię wydruków.

Ii. PrzedProces obróbki Titanium Build Plate: Optymalizacja wydajności od powierzchni do wewnątrz

1. Obróbka szorstka powierzchniowa

- Proces piaskowania:

- Użyj 100-200 mesh alumina sand (ciśnienie 0. 4-0. 6MPA), aby rozpylić powierzchnię płytki tytanowej, aby utworzyć szorstką powierzchnię Ra 6. 3-12. 5 {{{2-3 czasy niż gładka powierzchnia.

- Przypadek: Gdy przedsiębiorstwo wojskowe drukowało części rakietowe tytanu przez EBM, podłoże po piasku zmniejszyło szybkość zrzucania części drukowanych z 15% do 3%.

- Trawienie laserowe:

-Użyj lasera nanosekundowego do przetwarzania rowków na poziomie mikronów (głębokość 50-100 μm, odstępy 200 μm) na powierzchni płyty tytanowej, aby utworzyć efekt „mechanicznego zamka”, który jest odpowiedni do przeciwdziałania ultra-cienrowym drukowanym częściom (grubość (grubość (grubość<0.5mm).

2. Leczenie powłoki i aktywacji

- Spryskiwanie w proszku tytanu:

- Użyj rozpylania plazmowego, aby pokryć warstwę tytanową o grubości 50-100 μm na powierzchni płyty tytanowej, aby poprawić zwilżalność powierzchni i zwiększyć głębokość wiązania między pierwszą warstwą wydrukowanej stopionej puli a podłożem od 50 μm do 100 μm.

- Aktywacja chemiczna:

- Zastosuj mieszaninę kwasu hydrofluorowego (HF) i kwasu azotowego (HNO3) (stosunek objętości 1: 3), aby wytrawić powierzchnię tablicy tytanowej, aby wytworzyć warstwę tiO2 na poziomie nano-poziomu, aby zwiększyć wiązanie chemiczne z drukowanym metalem.

Iii. Kluczowa kontrola parametrów tablicy kompilacji tytanu podczas drukowania

1. Zarządzanie polem temperatury

- Proces podgrzewania:

- Technologia SLM: Płyta tytanowa jest podgrzewana do stopnia 200-300 (poprzez ogrzewanie oporowe lub promieniowanie laserowe) w celu zmniejszenia szybkości chłodzenia pierwszej warstwy drukowania od 2000 stopni \/s do 800 stopni \/s, zmniejszając stres transformacji fazy martenzytycznej.

- Technologia EBM: Płyta tytanowa musi być podgrzewana do stopnia 600-800 (bezpośrednie ogrzewanie przez wiązkę elektronów). W tym czasie płyta tytanowa znajduje się w obszarze fazowym + z dobrą plastycznością, która może hamować tendencję do pękania zimnego wydrukowanej części.

- Kontrola temperatury w czasie rzeczywistym:

- Monitoruj fluktuację temperatury powierzchni tytanowej płyty za pomocą obrazu termicznego w podczerwieni (dopuszczalne odchylenie ± 10 stopni). Gdy obszar lokalny jest przegrzany, gaz argonowy jest używany do oczyszczania i ochłodzenia, aby uniknąć zmiękczania i deformacji podłoża.

2. Projektowanie stresu

- Szczepanie krawędzi podłoża: Przetwarzaj rowek stawny 45 stopni (głębokość jest 1\/3 grubości płyty) na krawędzi tobilnej płyty, aby poprowadzić naprężenie drukarskie, aby uwolnić się na krawędzi i zapobiec pęknięciu w obszarze środkowym.

- Elastyczna struktura wspornika: arkusz sprężyny ze stopu tytanu (grubość 0. 1 mm) jest zainstalowana między płytą tytanową a platformą drukowania w celu wchłaniania części naprężenia termicznego poprzez deformację elastyczną, zmniejszając wypaczenie drukowanej części od 0. 5 mm do 0. 1 mm.

Iv. Technologia po przetwarzaniu i ponowne wykorzystanie podłoża

1. Rozdzielenie części i podłoża drukowanych

- Cutting z drutu (EDM): Użyj drutu molibdenum o średnicy 0. 2 mm, aby przeciąć połączenie między talerzami tytanowymi a częścią drukowaną, z dokładnością ± 0. 05 mm, odpowiedni dla części z złożonymi konturami.

- cięcie laserowe: Użyj lasera światłowodowego o 1000 W, aby wyciąć z prędkością 500 mm\/min, ze strefą dotkniętą ciepłem zaledwie 50 μm, która jest odpowiednia dla cienkich płyt tytanowych (grubość (grubość<5mm) scenarios.

2. Ponowne wykorzystanie podłoża

- Proces naprawy powierzchni:

- Zużyta tablica tytanowa jest elektropolerowana (elektrolit ma 85% kwas fosforowy + 15% kwas siarkowy, napięcie wynosi 15 V) w celu usunięcia warstwy tlenku, a następnie piaskowania i można go ponownie wykorzystać 5-10 czasy (stłumienie wydajności mniej niż 10%).

- Ocena życia zmęczenia:

- Po każdym 5 użyciu płyta tytanowa jest poddawana testom ultradźwiękowym (częstotliwość 5 MHz) w celu wykrycia wewnętrznych mikrokraków. Gdy długość pęknięcia przekracza 1 mm, jest on naprawiany przez biodro (100MPA \/900 stopnia \/2H) i nadal jest używany.