TC4チタン合金は、その耐食性、高い比強度、優れた靭性、優れた生体適合性により、航空宇宙、化学、生物医学およびその他の重要な分野で広く使用されています。 しかし、従来のプロセスによるTC4チタン合金の加工には、材料利用率が低く、製造コストが高く、変形が難しいという欠点があり、TC4チタン合金の普及と応用が著しく制限されており、3Dプリンティング技術の出現により、この状況は改善されるでしょう。 。
学名をアディティブ マニュファクチャリングと呼ぶ 3D プリンティングは、1990 年代のラピッド プロトタイピング技術に端を発しています。 サブトラクティブ製造とは異なり、ディスクリート/スタッキング原理を使用し、コンピューター技術を使用して 3D ソリッド モデルの一部を一定の厚さの一連の薄いスライスに加工し、データ分析と連続印刷の処理のための 3D プリンティング装置を使用します。それぞれの薄いスライスを処理して積み重ね、続いて緻密な固体部分を形成します。 3D プリント技術はあらゆる形状の部品の加工に適しており、材料利用率が高く、低コストです。3D プリント技術はあらゆる形状の部品の加工に適しており、材料利用率が高く、低コスト、柔軟性が高いという利点があります。 3D プリンティング技術には、主に選択的レーザー溶解 (SLM)、レーザー エンジニアリング ネット シェーピング (LENS)、および電子ビーム溶解 (EBM) が含まれます。 電子ビーム溶解 (EBM)。 その中で、EBM 成形は他の 2 つの成形技術と比較して多くの利点があります。(1) EBM 成形はエネルギー源として電子ビームを採用しており、製造プロセスでの反射がなく、エネルギー利用率が高くなります。 (2) EBM 成形は真空環境で行われるため、空気中の他の要素の汚染を効果的に回避できます。 (3) EBM 成形は、高エネルギー入力と高速スキャン速度により、他の成形技術よりも効率的です。 (4) EBM 成形は、高エネルギー入力と高いスキャン速度により、他の成形技術よりも効果的です。 (5) EBM 成形は他の成形技術より効率的です。 高い; (4) EBM 成形部品は残留応力が少なく、その後の熱処理が不要なため、エネルギーを節約できます。
EBM 成形 TC4 チタン合金に関する国内外の研究結果によると、EBM 成形 TC4 チタン合金の巨視的組織は構築方向に沿った柱状結晶の成長、微細構造は + 層状構造、冷却速度が速いほど微細化が容易です。微細構造。 プロセスパラメータの最適化により、EBM に最高のエネルギー密度が与えられ、多数の欠陥の生成を効果的に回避できます。 その後の HOP 処理でも気孔が除去され、微細構造が均質化され、疲労特性が大幅に改善されますが、結晶粒の粗大化、転位密度の低下、合金強度のわずかな低下が生じます。 EBM 成形プロセスのパラメーターの最適化は、適切な後続処理によって補完され、EBM に匹敵する特性を備えた TC4 チタン合金の従来の鋳造と鍛造によって実現でき、原材料を節約し、迅速、効率的、複雑な形状の成形が容易になります。これにより、航空宇宙、化学、医療分野で使用されている現在のサブトラクティブ製造法が徐々に置き換えられることになります。
