Introdução ao produto
O substrato de titânio é uma plataforma de metal dentro da câmara de trabalho de equipamentos de fabricação de aditivos de metal, como o leito de pó a laser LPBF e a fusão de feixe de elétrons EBM. É a base física do processo de impressão, onde a primeira camada de pó de metal é derretida e solidificada por um feixe de energia -- (laser ou feixe de elétrons) nessa plataforma, e as camadas subsequentes são empilhadas por camada por camada em cima disso, formando três -}}}.
Desempenho -chave
Estabilidade térmica: capaz de suportar ciclos de alta temperatura superiores ou iguais a 1000 graus, com um coeficiente de expansão térmica que corresponde ao material de impressão (como Ti-6Al-4V);
Resistência à fadiga: A vida útil do serviço sob carga cíclica é superior a 5000 horas, evitando rachaduras causadas pelo estresse residual;
Compatibilidade da interface: rugosidade da superfície RA menor ou igual a 3,2 μm, garantindo adesão de impressão em primeira camada;
Projeto leve: a estrutura composta reduz o peso em mais de 30%.
Características estruturais
Geralmente é uma placa retangular ou circular espessa (com uma espessura de várias dezenas de milímetros, até centenas de milímetros) para garantir rigidez e capacidade térmica.
A superfície requer usinagem de precisão para garantir a planicidade e a suavidade extremamente alta, que é a base para garantir a uniformidade do pó e a qualidade da primeira camada de derretimento.
A parte traseira geralmente possui interfaces de instalação (como orifícios roscados, slots de cartão) para fixar o sistema de elevação da bancada de trabalho do equipamento.
O substrato é geralmente considerado um consumível ou semi -consumível. Após a conclusão da impressão, as peças precisam ser cortadas e separadas do substrato (corte de fio, moagem etc.), e o processo de separação pode causar danos à superfície do substrato. Após vários cortes e reparos de superfície (Re -monte), o substrato foi finalmente descartado devido à espessura insuficiente.
De puro titânio ao composto
Substrato de liga de titânio de alta resistência
Ti-6al-4V Eli: elemento intersticial ultra baixo (conteúdo de oxigênio<0.13%), enhances fatigue strength to 978MPa;
- Tipo de liga de titânio (como Ti - 5553): força de escoamento maior ou igual a 1100MPa, a resistência à temperatura aumentou a 600 graus (adequada para componentes aeroespaciais de alta temperatura).
Substrato reforçado composto
| Tipo | Fase de aprimoramento | Aprimoramento do desempenho | Casos de aplicação |
| Reforço de partículas de cerâmica |
Tib₂, sic |
Condutividade térmica ↑ 45W/m · k (titânio puro apenas 7w/m · k) | Placa de base do bico de foguete (fabricação inteligente do céu ocidental) |
| Reforço de partículas de cerâmica | Camada de tântalo de 30-60μm | A bioatividade aumentou, a capacidade de integração óssea melhorou em 50%. | Placa óssea médica (Porosidade 50-80%) |
| Substrato de titânio de gradiente | Titânio puro da superfície, titânio do núcleo - liga de molibdenum | A força de ligação aumentou 30%, a rigidez aumentou 40% | Trumpf |
Controle de defeitos e tratamento de superfície
Novo processo para fabricação anti -fadiga
Processo NAMP (AM líquido): Ao regulamentar de forma assíncrona a migração dos limites de grãos e eliminar os poros, a força da fadiga do TI-6Al-4V é aumentada em 106% (475MPa → 978MPa), quebrando a fraqueza da fadiga dos materiais tradicionais de impressão 3D.
Tecnologia de tratamento de superfície
Textura a laser: design de matriz de micro pit, combinado com um aumento de 30% na força;
Deposição de vapor químico (DCV): usado para revestimentos de tântalo com uma espessura de 30-60 μm e tamanho de grão<10 μ m (better than traditional 2-4 μ m coatings);
Nano tiro o fortalecimento do peening: patente de platina lite (BLT), a vida de fadiga atinge o dobro da média da indústria.
Cenários de aplicação
Aeroespacial
Lâminas de motor impressas em liga de titânio não porosas (resistentes a 20 ciclos térmicos);
Metamateriais à base de titânio (como TP - estrutura HSL): 50% mais forte que as ligas de magnésio da mesma densidade, usadas para camadas de proteção térmica de mísseis.
Biomédico
Placa óssea personalizada: substrato de titânio poroso impresso em 3D+revestimento de tântalo com base em dados de TC do paciente, com módulo elástico (2-30GPa) que corresponda osso humano para evitar a blindagem do estresse;
Implantação dentária: 0,1 - 2mm A placa de titânio ultrafina corresponde com precisão à superfície da maxilar, aumentando a eficiência cirúrgica em 40%.
Integração de material heterogêneo
Tecnologia da Northeastern University: Plástico reforçado com fibra de carbono derretida diretamente de calor (CFRP) no substrato de titânio, com uma resistência à tração de 27,3 MPa, sem a necessidade de adesivo.
Embalagem e transporte
O núcleo de embalagem e transporte de substratos de titânio está em "Proteção e estabilidade", estrutura especial de caixa de madeira personalizada+dispositivo de compressão para impedir o movimento.
Tag: Funções principais e desempenho do substrato de titânio, funções principais da China e desempenho de fabricantes de substrato, fornecedores, fábrica de titânio
