Titaanisulamite kasutamise uurimistöö lisaainete tootmistehnoloogias

Jul 24, 2025

Jäta sõnum

Gr.5 titaanisulami rakendamisel lisaainete tootmises (AM) on tehtud olulisi edusamme Gr.5 titaanisulami uurimisel ja rakendamisel biomeditsiini-, lennundus- ja autotööstuses. Biomeditsiini valdkonnas kasutatakse AM-tehnoloogiat laialdaselt kohandatud implantaatide valmistamisel, sealhulgas, kuid mitte ainult, hambaimplantaatide, kraniaalsete proteeside plaatide, alalõuaproteeside, emakakaela liitmisinstrumentide, vaagnaketta implantaatide, puusa- ja hüppeliigese proteeside jne valmistamisel. Titaanisulamid saavad kasu tänu nende suurepärasest biosobivusest ja mehaanilistest materjalidest, mis on eelistatud biomeditsiiniliste omadustega. AM-tehnoloogiat saab kohandada. ideaalselt sobivad implantaadid vastavalt patsiendi konkreetsele olukorrale, parandades oluliselt kirurgilist toimet ja patsiendi taastumiskiirust.

 

 

Lennunduses kasutatakse AM-tehnoloogiat peamiselt ülikõrgete jõudlusnõuete ja ekstreemsete töökeskkondadega komponentide, näiteks erinevate mootoriosade ja kosmoselaevade konstruktsiooniosade tootmiseks. AM-tehnoloogia kasutamine võib oluliselt vähendada materjali raiskamist ja toota keerukaid konstruktsiooniosi, mida on traditsiooniliste tootmismeetoditega raske saavutada, parandades osade jõudlust ja vähendades oluliselt kvaliteeti, mis on kosmosetööstuse jaoks ülima tõhususe ja minimaalse energiatarbimise saavutamiseks ülioluline.

 

Autotööstuses kasutatakse AM-tehnoloogiat peamiselt kiirprototüüpide valmistamisel, keerukate või kohandatud autoosade tootmisel. Näiteks pidurisadulad, teisaldatavad tagatiiva kronsteinid ja summutitoru trimmikatted. Võidusõidudisaini valdkonnas on kaalu vähendamine ja täiustatud disainivabadus eriti olulised ning AM-tehnoloogia näitab selles valdkonnas suurt rakenduspotentsiaali. Tänu kergele disainile võib see tõhusalt parandada kütusesäästlikkust ja vähendada heitkoguseid, mis on kooskõlas autotööstuse säästva arengu eesmärkidega.

 

Additive manufacturing technology

 

Titaanisulamist mereseadmete puhul seavad süvamerekeskkonna ainulaadsed tingimused, nagu kõrge hüdrostaatiline rõhk, madal temperatuur ja madal lahustunud hapnikusisaldus, väljakutseid veealustes seadmetes kasutatavate titaanisulamite korrosioonikindlusele. Need tegurid võivad mõjutada materjalide söövitavat käitumist, eriti suurendades lokaalse korrosiooni ja pingekorrosioonipragude tekkimise ohtu. Pazhaniveli uuring näitas, et SLM-tehnoloogia abil valmistatud Gr.5 titaanisulami tundlikkus suurenes, kui NaCl keskkonnas viidi läbi aeglase deformatsioonikiiruse test (SSRT). Selle põhjuseks on peamiselt / faasi liidese suurenenud korrosioonitundlikkus ja gasiidide moodustumine. SLM-tehnoloogia kiire jahutuskiirus soodustab teravilja rafineerimist, mis parandab materjali tugevust, kuid võib suurendada ka pingekorrosioonipragude riski. Lisaks on elektrokeemiline korrosioon probleem ka süvamereseadmetes kasutatavate titaanisulamite puhul, kuna see võib kaasa tuua materjali omaduste halvenemise ja isegi konstruktsiooni terviklikkuse. Zhou uuringus leiti, et LMD-tehnoloogia abil valmistatud Gr.5 sulamite korrosioonikindlus on ühesuunalise või rist{10}}skaneerimise teel halvem kui traditsioonilistel sepistel. Kiire jahutamine ja ebaühtlased termilised gradiendid LMD ajal võivad põhjustada mittetasakaalufaaside moodustumist, nagu näiteks martensiit sulamis, ning selle faasi olemasolu võib vähendada sulami korrosioonikindlust.

 

Vaatamata väljakutsetele, millega titaanisulamid silmitsi seisavad veealuste seadmete kasutamisel lisandite valmistamisel, on sellel tehnoloogial suur potentsiaal suurendada selle korrosioonikindlust, eriti merendussektoris. Süvamerekeskkonna mõju-süvamere{2}}mõjude põhjalik uurimine võimaldab eeldada, et titaanisulamist materjale saab paremini välja töötada ja süvamere-seadmete tehnoloogiat edendada.

Küsi pakkumist