1990년대부터 등장하기 시작한 3D 프린팅 기술은 고에너지 핫 클래딩 기술과 신속한 프로토타이핑 기술을 기반으로 개발되었으며, 기존 제조 기술에 비해 다양한 절단 도구와 다양하고 복잡한 가공 공정을 거칠 필요가 없습니다. , 처리 시간을 크게 단축하는 반면 복잡한 부품 구조의 경우 처리 공정 및 제조 정밀도가 더 높습니다.
현재 티타늄 합금 제품은 많은 분야에 적용되고 있으며, 이들 제품의 구조는 더욱 복잡하고, 다양성, 소규모 배치 및 고성능 요구 사항이 있으며, 기존 제조 기술은 이러한 제품의 요구 사항을 충족할 수 없으며, 3D 프린팅 기술은 충족할 수 있습니다. 티타늄 합금 제품의 제조 기술 및 성능 요구 사항에 따라 널리 사용됩니다.
3D 프린팅 기술 개요
3D 프린팅 기술은 주로 컴퓨터를 통해 부품의 3차원 CAD 모델을 생성하고, 모델의 크기에 따라 레이저 클래딩으로 부품의 재료를 잉크젯 형태로 층별로 적층하여 3차원 부품을 형성하는 기술입니다. . 3D 프린팅 공정은 간단하고, 생산 비용이 저렴하며, 적용 범위가 넓고, 제조된 부품의 구조와 다양성은 컴퓨터 내부 부품의 다양한 입체도에 따라 언제든지 변경될 수 있으며, 특히 제품 구조가 복잡하고 재료 활성도가 높으며 순도가 높은 금속 부품 제조에 적합합니다. 3D 프린팅 기술에 사용되는 원료는 주로 금속과 비금속이며, 소결, 경화, 핫멜트 클래딩을 위한 원료에도 기타 재료가 첨가됩니다. 재료를 추가하는 다양한 3D 프린팅 기술에 따라 쾌속 프로토타이핑 기술과 고성능 금속 부품 직접 제조 기술로 나눌 수 있습니다.
전통적인 절단 가공과 비교하여 3D 프린팅 기술은 금속 재료 부품 생산 공정의 한 단계를 달성할 수 있으며, 제조 공정은 부품의 3차원 CAD 도면을 기반으로 하므로 부품의 실제 요구 사항에 대한 치수 정확도는 다음과 같습니다. 닫히면 후속 가공 마진이 작고 재료 활용률과 생산 효율성이 크게 향상됩니다. 3D 프린팅 기술을 사용하면 대형 장비가 필요하지 않아 생산 기업의 자원을 절약할 수 있으며, 제조 시간이 짧고 유연성이 높아 제품의 구조 변경에 따라 언제든지 변경할 수 있습니다.
둘째, 티타늄 합금 3D 프린팅 기술 연구 및 적용 현황
(1) 티타늄합금 3D 프린팅 기술 연구현황
3D 프린팅 기술의 발전과 함께 세계 각국에서는 티타늄 합금 3D 프린팅 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있어 티타늄 합금 3D 프린팅 기술이 다방면에 적용될 수 있게 됐다. 최근 연구에 따르면 티타늄 합금 부품 가공에 사용되는 레이저 선택적 용융 성형 기술, 전자빔 퓨즈 형성 기술, 레이저 3차원 성형 기술, 전자빔 선택적 용융 성형 기술이 있다.
(2) 티타늄 합금 3D 프린팅 기술을 항공우주 분야에 적용
3D 프린팅 기술은 2001년 미국에서 항공모함용 전투기에 처음 사용되었으며, 티타늄 합금 3D 프린팅 기술을 통해 항공기 베어링 구조 부품을 생산하고 항공 생산에 적용되었습니다. 2011년 영국 사우샘프턴 대학에서는 3D 프린팅 기술을 이용해 드론의 날개, 제어판, 해치 등 전체적인 프레임을 제작했다. 2012년 이후 항공 분야에서 티타늄 합금 3D 프린팅 기술의 적용은 전례 없는 발전을 이루었습니다. 티타늄 합금 부품은 항공기 제조에 널리 사용될 뿐만 아니라 로켓과 같은 우주 장비에도 새로운 티타늄 합금 재료가 적용되기 시작했습니다. 그리고 우주 왕복선. 티타늄 합금 3D 프린팅 기술로 생산된 부품은 우주 장비 간의 용접 횟수를 크게 줄였습니다. 티타늄 합금의 강도가 높아 우주 장비의 안전성이 크게 향상됩니다. 중국의 관련 부서와 과학 연구 기관에서도 티타늄 합금 3D 프린팅 기술을 지속적으로 연구해 왔으며 현재 항공 분야에 적용되고 있습니다. 중국의 티타늄 합금 3D 프린팅 기술로 생산된 항공기 날개와 메인 베어링 부품은 해당 기술 요구 사항에 도달했으며 항공기 제조에 적용됩니다. 2013년 베이징 항공 우주 대학은 티타늄 합금 3D 프린팅 기술을 통해 티타늄 합금 항공기 주요 베어링 부품을 생산했으며 기술 검증 및 설치 검토를 통과하여 중국이 티타늄 합금 설계 및 제조를 마스터한 세계 최초의 국가가 되었습니다. 항공기 메인 베어링 부품으로 중국의 티타늄 합금 3D 프린팅 기술이 세계 최고의 위치에 올랐습니다.
(3) 티타늄합금 3D 프린팅 기술을 국방 분야에 적용
국방무기를 생산하는 과정에서는 무기의 물성이 높아야 하며, 부품의 정확한 비율도 요구됩니다. 미 해군은 항공모함을 대규모 무기 생산 공장으로 활용하여 필요와 요구 사항에 따라 필요한 무기와 장비를 생산하는 항공모함의 3D 프린팅 기술 설계를 연구하고 있습니다. 동시에 미 육군은 전장의 요구에 맞춰 무기 부품의 신속한 수리와 신속한 생산을 달성하기 위해 '이동 부품 병원'도 개발하고 있다. 중국은 또한 신속하고 정확한 무기 생산을 달성하고 중국 국방 기술 발전을 촉진하기 위해 국방 분야에 티타늄 합금 3D 프린팅 기술을 적용하는 연구를 강화하고 있습니다.
(4) 티타늄 합금 3D 프린팅 기술을 의료기기에 적용
현대의학에서는 인공관절 등 티타늄합금 기술이 적용됐다. 의료 수준이 향상됨에 따라 사람들은 인공 관절이나 기타 복합 재료를 신체에 적용하는 데 더 높은 요구 사항을 제시하고 있으며 인체에 적용되는 이러한 재료는 더 나은 접촉과 호환성을 갖고 해당 기능을 완성해야 합니다. 티타늄 합금 3D 프린팅 기술로 생산된 인공 관절은 관절의 내마모성 인터페이스가 우수하고 뼈 조직과 잘 통합되어 인공 관절의 품질과 의료 수준을 향상시킵니다.
셋째, 티타늄 합금 3D 프린팅 기술 적용 전망 분석
3D 프린팅 기술의 발전으로 티타늄 합금 3D 프린팅 기술은 엔지니어링 재료의 모든 측면에 적용될 것입니다. 티타늄 합금 3D 프린팅 기술은 기존 티타늄 합금 소재를 완전히 대체할 수 있습니다. 과학 기술이 발전함에 따라 티타늄 합금 소재의 적용은 항공우주, 국방, 의료 보건에만 국한되지 않고 티타늄 합금 3D 프린팅 기술도 지속적으로 개선되고 발전할 것입니다. 티타늄 합금 3D 프린팅 기술은 이제 막 시작되었으며 개발은 여전히 지속적으로 개선되고 완성되어야 하며 과학 연구 기관 및 기관의 공동 노력이 필요합니다. 티타늄 합금 3D 프린팅 기술은 복잡한 생산, 고정밀, 대규모 및 저비용 방향으로 발전할 것입니다. 동시에 3D 프린팅 기술은 다양한 분야에 적용되어 신속한 생산을 달성하고 중국 제조업의 급속한 발전을 촉진하며 중국 경제 발전 속도를 적극적으로 향상시킬 것입니다.
