最近,3D打印技術成為制造業的研究熱點。日本新能源及產業技術綜合開發機構(NEDO)開始了下一代原材料激光加工技術以及金屬粉末疊層成形技術的研究,探討了成形時間、成形形狀及成形裝置等問題。制造金屬制品的AM技術以粉末疊層成形法為主流,該方法采用3D-CAD計算機輔助設計,以粉末為原料,逐層成形,成形裝置由用來鋪粉的材料供給機構和作為熱源的光源(激光或電子束等)機構兩大部分組成。這樣的成形裝置有以下特征:粉末基本上是一粒一粒熔化再固化,制品大多由薄層結構疊層而成,層厚度不可能小于粉末最大粒徑,橫向精度不可能小于粒徑,光源為點狀,且受到掃描方式的影響。若制作一個邊長為100 mm的立方體,根據上述技術特征計算出所需熔化時間約為3.3 h。但實際上還要加上熔化以外的時間,結果所需時間約為24 h,甚至是48 h。成形形狀問題主要需考慮熱收縮及其引起的殘余應力。為了抑制這些現象,可以預先貼附在基板上進行成形,或者分隔為小方格或條紋成形,以降低應力,但是這些方法會使累加應力變大,在制造大型結構件時,反彈、變形等會引起精度下降,必須進行退火等后處理。另外,由收縮引起的反彈問題可以通過支撐結構進行抑制。開發了小型裝置以及實用型裝置,配置渦輪分子泵。實際成形時可維持10-3~10-2 Pa的真空度。激光裝置采用了古河電工開發的QCW(準連續波)纖維激光器。用該裝置進行了實際的成形,采用無基板、無支撐的成形方法,成形了高約70 mm的國際象棋子,一個棋子通常需20 h,若把密度降低,則僅需4 h,棋子有內部空心、螺旋等構造。還成形了直徑33 mm、密度達99%以上的小型葉輪,耗時8 h,該葉輪有許多復雜曲面,這種形狀通常需要五軸加工中心進行加工。還成形了一個由外部的多孔體與內部的致密體組成的圓柱體,加工這種復合結構也是這種成形技術的一個特長。可見粉末疊層成形技術是區別于其他方法的一種特有的成形技術,可擺脫已有加工技術的一些制約。今后可在輕量化及高性能化的性能設計以及削減裝配工程的設計中發揮其作用。
TA9鈦合金抗氧化性能和抗拉強度分析
TA9鈦合金,主要成分為鈦和鈀,因其優異的抗氧化性能而被廣泛應用于高溫和腐蝕環境中。相比其他鈦合金,TA9具有更強的抗氧化穩定性,尤
2025-11-07 110
TA8鈦合金抗氧化性能和抗拉強度分析
金屬元素鈦,常被用在航空航天、人工骨骼、心臟起搏器等高端制造專業領域,它重量輕、抗腐蝕,有著良好的生物相容性,對人體無毒無害,
2025-11-07 109
真空自耗熔煉:鈦合金鑄錠核心制備技術解析
真空自耗電弧熔煉(Vacuum Arc Remelting,VAR)作為當今鈦及鈦合金鑄錠生產的關鍵工藝,在高端制造業中具有不可替代的地位。該技術在真
2025-10-22 225
一篇文章帶你了解鈦合金成型的七大工藝
鈦合金以其優異的強度、耐腐蝕性和生物相容性,在航空航天、醫療、海洋工程等領域廣泛應用。然而,鈦合金的成形工藝復雜,需要根據零件
2025-10-21 169
TA2鈦合金抗氧化性能和抗拉強度分析
TA2鈦合金在航空、航天及生物醫藥等高端領域的應用廣泛得益于其優良的抗氧化性和高抗拉強度。本文從材料成分、抗氧化性能以及抗拉強度
2025-09-23 249
TA1鈦合金抗氧化性能和抗拉強度分析
TA1鈦合金因其優異的機械性能和耐腐蝕性,廣泛應用于航空航天、化工等領域。本文將從抗氧化性能和抗拉強度兩方面對TA1鈦合金進行分析,
2025-09-23 286
TC4鈦合金耐腐蝕性能和比熱容分析
1.優異的耐腐蝕性能 TC4鈦合金(Ti-6Al-4V)因其獨特的金屬結構,在多種環境下表現出卓越的耐腐蝕性能。TC4鈦合金含有約6%的鋁和4%
2025-09-22 403
TA9鈦合金耐腐蝕性能和比熱容分析
TA9鈦合金在航空、化工和海洋工程等領域有著廣泛應用,尤其因其優異的耐腐蝕性能和適中的比熱容而備受關注。本文將從耐腐蝕性能和比熱
2025-09-22 247