钛合金3D打印技术航空航天等领域的应用前景及研究现状-- 迪族网

钛合金3D打印技术航空航天等领域的应用前景及研究现状

来源：大唐盛世-金属3D打印　2022-04-02 22:01:38

据报道，金属用3D打印机的设备和材料在世界上已达10亿美元。尽管与塑胶3D打印相比，产值仅有10%左右，但预计2022年底金属3D打印将达到百亿规模。

那么，钛合金3D打印技术在金属3D打印领域中有何不同？其研究现状如何？在航空航天等领域的应用前景又怎么样呢？

钛合金3D打印技术的研究现状

近年来，随着激光选区熔化( SLM)制造和电子束选区熔化( EBSM)制造等钛合金直接制造技术的迅速发展，定制化功能件的钛合金3D打印制造技术亦越来越成熟，钛合金材料的定制化功能件成型、工艺和设备已成为研究热点。

选区激光熔化SLM是指在氩气或氮气保护下用激光束照射钛合金粉末，钛合金粉末在吸收激光能量之后快速熔化并凝固，以此熔化结合、致密组织、高精度的钛合金功能件，是目前国内外研究和生产最常用的钛合金3D打印方法。

钛合金3D打印技术在航空航天等领域的应用前景

在钛合金3D打印技术应用领域方面，钛合金3D打印近年来在航空航天、医学领域有着快速的发展，应用最多的场景主要集中在高精密度的航空航天零部件，牙科及人体骨络。材料主要以钛合金、不锈钢等与人体组织相容性较好的生物材料。近日，协和医院胸外科专家团队成功植入“私人订制”的3D打印钛合金胸肋骨，助伤者穿了一副钛合金“铠甲”，重塑新胸廓。

直接生产的钛合金零件更是在3D打印领域飞速发展，使用金属粉末SLM设备直接打印制造钛合金零件解决了航空航天等领域小批量、定制化横空想像的创意难题，因其可以加工传统方法难以加工、甚至无法加工的较为复杂的零部件，所以在直接打印生产零件方面更具备无与伦比的优越性。

因为航天、航空、医疗等领域的零件要求是“高精尖”、“高质量”、“超精密”的应用特性，也就对钛合金3D打印粉末的品质提出了更高要求。钛合金增材制造零件的质量与金属粉末的特性密切相关，包括粉末的粒度、球形度、流动性、松装密度等。

基于大唐盛世深度的市场观察与长期的钛合金3D打印制造实践，大唐盛世特针对用户长期以来反馈的特殊需求，采用超细的TC4钛合金粉末来进行3D打印成型，产品现已成功应用于航空航天等增材制造领域。

钛合金3D打印成品优良的综合力学性能可满足航空发动机对其性能的需求，其高比强度、质轻等特点为叶片减重提供支持；成品具有较高的热稳定性及抗氧化性，可延长叶片寿命与检查间隔；同时，零件内部采用镂空结构，设计空间大，可实现造型更多样，满足多种场景使用需求。

钛合金3D打印是目前航空航天、医疗领域中广泛使用的一种产品成型方式。产品通过选区激光熔化（SLM）增材制造设备成形后，所得零部件的微观组织均匀致密、具有快速凝固的特征。打印件抗拉强度、屈服强度、延伸率分别高于锻件指标约6~7%、6~10%、55-60%。打印零件内部尺寸精度高，具备的高比强度及中等的高温力学性能使零件具有良好的承力能力及应力能力，符合航空航天等安全关键型应用要求。

因此，钛合金3D打印技术在航空航天等领域的应用前景将会无比光明！

关键词：金属粉末制造技术力学性能

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