Ali bo industrija plesni uporabila titanovo zlitino za 3D-tiskanje?

一, Tehnološke prednosti 3D tiskanja z uporabo titanove zlitine in kako dobro deluje s potrebami po kalupih
1. Sposobnost izdelave zapletenih struktur
Industrija plesni vsak dan potrebuje vedno bolj zapletene notranje pretočne kanale in lahke rešetkaste strukture. Vendar pa so standardne metode obdelave omejene s potemi orodij in zasnovo kalupov, zaradi česar je težko izdelati visoko{1}}natančne zapletene strukture. S 3D-tiskanjem iz titanove zlitine lahko zlagate materiale plast za plastjo, da naredite tri{4}}dimenzionalne modele. To vam omogoča izdelavo notranjih kanalov, struktur s tankimi-stenami in nepravilnih hladilnih kanalov, ki jih starejše metode ne zmorejo. Na primer, v kalupih za brizganje lahko konformni hladilni kanali skrajšajo cikel brizganja za 30 % do 50 % in izboljšajo izkoristek izdelka. Titanove zlitine, kot je jeklo za kalupe XM-7, imajo visoko toplotno prevodnost 30 W/(m · K), zaradi česar so še boljše pri hlajenju in so popolne za vrhunske kalupe.
2. Prednosti materialne učinkovitosti
Titanove zlitine so močne in lahke, zaradi česar so kalupi daljši in lažji za uporabo. Na primer, martenzitno starano jeklo 1.2709 (18Ni300) ima natezno trdnost 2000 MPa in trdoto 50–52 HRC. Dobro je za-kalupe za tlačno-litje z visoko{8}}obremenitvijo in traja več kot trikrat dlje kot običajno jeklo H13. Poleg tega lahko odpornost titanovih zlitin na korozijo (na primer, kako stabilno je nerjaveče jeklo 316L v vlažnih razmerah) zmanjša število čiščenj kalupov in zmanjša stroške njihove uporabe skozi čas.
3. Personalizacija in hitre spremembe
Veliko časa izdelava kalupa pomeni veliko poskusov in sprememb, tradicionalne metode pa trajajo dolgo in stanejo veliko. Digitalne modele je mogoče uporabiti za neposredno ustvarjanje 3D-tiska iz titanove zlitine, proizvodnjo in preverjanje prototipa kalupa pa je mogoče izvesti v samo nekaj dneh. To skrajša čas, potreben za raziskave in razvoj. Na primer, podjetje, ki izdeluje avtomobilske dele, uporablja 3D-tiskanje iz titanove zlitine, da skrajša čas izdelave kalupa z 8 tednov na 2 tedna in naredi kalupe za 30 % lažje tako, da jih oblikuje z rešetkasto strukturo. To prihrani energijo in olajša potek postopka.
2, Pogosti načini uporabe 3D-tiskanja iz titanove zlitine v industriji kalupov
1. Kalupi za brizganje
Ker ima titanova zlitina visoko toplotno prevodnost in je odporna proti koroziji, je najboljši material za brizgalne kalupe. Na primer, v kalupih za notranjost avtomobilov, kalupi, izdelani s prahom iz nerjavečega jekla 316L in tehnologijo SLM, skupaj s konformno zasnovo kanala za hladilno vodo, skrajšajo cikel brizganja s 120 sekund na 75 sekund in dvignejo stopnjo izkoristka na 98 %. Tudi kalupi iz titanove zlitine so odlični za poliranje površin, kar je pomembno za izdelavo visoko{6}}natančnih predmetov, kot so optične leče.
2. Kalupi za tlačno litje
Kalupi za tlačno litje morajo vzdržati visoko{0}}temperaturno kovinsko tekočo erozijo in cikle toplotne obremenitve. Odpornost titanovih zlitin na termične razpoke in obrabo lahko močno podaljša življenjsko dobo kalupa. Po toplotni obdelavi ima kalup-za tlačno litje iz aluminijeve zlitine, natisnjen s prahom 1.2709, trdoto 50HRC in ostane strukturno zdrav po 60.000 ciklih tlačnega-litja. To je 200-odstotno podaljšanje življenjske dobe v primerjavi s tipičnimi kalupi iz jekla H13.
3. Kalup za gume
Odpornost proti obrabi in toplotna stabilnost titanove zlitine lahko izboljšata natančnost gumijastih kalupov, ko se uporabljajo za izdelavo vzorcev. CX (Corrax) kalup za prah iz nerjavečega jekla, narejen s tehnologijo SLM, ima oceno učinkovitosti poliranja A2. Mrežasta podporna struktura zmanjša težo kalupa za 30 % in izboljša natančnost reprodukcije vzorca do 0,01 mm, kar potrebujejo-plašče višjega cenovnega razreda.
4. Kalupi za zdravila
Dejstvo, da je titanova zlitina biokompatibilna, ji daje posebno prednost na področju medicinskih kalupov. Na primer, 3D-natisnjene kalupe za kostne plošče iz titanove zlitine je mogoče prilagoditi za vsakega pacienta tako, da se modeli kalupov izdelajo neposredno iz njegovih podatkov CT. To skrajša čas, potreben za pripravo na operacijo, in naredi vsadke bolj prilagodljive.
3, Težave, s katerimi se sooča 3D-tiskanje titanove zlitine pri poslovanju s kalupi
1. Stroški materiala so visoki
Stroški prahu iz titanove zlitine so veliko višji od stroškov običajnega kalupnega jekla. Na primer, prah 1.2709 stane približno 800 juanov na kilogram, kar je trikrat več kot prah 316L, ki stane 260 juanov na kilogram. Kalupi iz titanove zlitine trajajo dlje, vendar jih je zaradi visokih stroškov njihove izdelave težko uporabljati v velikem obsegu.
2. Ohranjanje stabilnosti procesa in odpravljanje težav
Pri 3D tiskanju titanovih zlitin obstajajo težave, kot so sferoidizacija, razpoke in poroznost, zaradi katerih je kalup manj učinkovit. Na primer, pri tehnologiji SLM, če prah ne teče dovolj dobro, se plasti ne bodo dobro povezale, komponente pa je treba izboljšati s spremembo nastavitev tiskanja (na primer moč laserja in hitrost skeniranja) in naknadno-obdelavo (na primer vroče izostatično stiskanje).
3. Stroški opreme in naknadne-obdelave
Vrhunski 3D-tiskalniki iz titanove zlitine, kot je EOS M400-4, stanejo več kot 10 milijonov juanov in potrebujejo zaščitni sistem za inertne pline ter natančno napravo za nadzor temperature. Zaradi tega jih je veliko težje uporabljati. Tudi kalupe iz titanove zlitine je treba obdelati, ko so izdelani, kar poveča stroške in čas, potreben za njihovo izdelavo.