Kínverskir vísindamenn þróa þreytuþolna þrívíddarprentaða títanblendi

Frá kínversku vísindaakademíunni var tilkynnt að nýlega hafi kínverska vísindaakademían Institute of Metals Zhang Zhefeng útbúið 3D prentað títan ál efni með mikilli þreytuþol, rannsóknarniðurstöðurnar voru birtar 29. febrúar í tímaritinu "Nature" (Nature ).
Þrívíddarprentun, einnig þekkt sem aukefnaframleiðsla, vegna einstakrar getu í frjálsu formi til að mæta þörfum hágæða búnaðar og íhluta fyrir mjög samþættan, fjölvirkan, léttan, samþættan, er talin truflandi tækni á sviði framleiðslu, í geimferðum og öðrum sviðum til að fá mikla athygli og fyrstu notkun. Hins vegar, samanborið við hefðbundna framleiðslutækni, er þreytuárangur þrívíddarprentaðra efna við hringrásarhleðslu almennt léleg, sem takmarkar verulega notkun þeirra sem burðarhlutar í burðarvirki.
Í fyrsta skipti hafa vísindamenn beinlínis lagt til að helst ætti títanblendivefurinn sjálfur (kallaður Net-AM vefur) sem er búinn til beint með þrívíddarprentunartækni að hafa náttúrulega ofurmikla þreytueiginleika, en gallar eins og grop sem myndast við prentunarferlið duli þreytuþolnir kostir eigin vefja, sem leiðir til verulegrar minnkunar á þreytueiginleikum raunverulegra mældra 3D prentaðra efna. Hins vegar fylgir núverandi ferli við að útrýma gropi oft vefjum grófun, á meðan meðferð á fáguðum vefjum getur leitt til endurkomu grops og jafnvel kallað fram nýja óhagstæða þætti eins og auðgun -fasa við kornmörk, sem má lýsa sem vandamál.
Í fyrsta skipti í Ti-6Al-4V málmblöndur hafa vísindamenn komist að því að flutningur á kornamörkum og gropvöxtur í þrívíddarprentuðum vefjum við háan hita sýna ósamstillta eiginleika við fasaskiptaferlið. Þetta gefur til kynna að það sé til dýrmætur hitameðhöndlunarferlisgluggi fyrir bæði fíngerð rimlavefs og árangursríka bælingu á auðgun kornmarka-fasa og endurkomu grops. Í þessu skyni nýttu rannsakendur þessa ferlisglugga á snjallan hátt og fundu upp nýtt ferli stigsgalla og skipulagsmótunar, og útbjuggu að lokum næstum groplaust nær-Net-AM skipulagt Ti-6Al-4V álfelgur. Tog- og togþreytustyrkur þess var aukinn úr 475 MPa í óspilltu ástandi í 978 MPa, sem er aukning um 106%.
Til samanburðar kemur í ljós að þetta nær-Net-AM skipulagða Ti-6Al-4V álfelgur hefur ekki aðeins hæsta tog- og togþreytustyrk meðal allra títan álefna, heldur hefur hún einnig hæsta sértæka þreytustyrkur (þreytustyrkur deilt með þéttleika) meðal þreytugagna efnanna sem greint hefur verið frá hingað til.
Þetta afrek uppfærir fyrri skilning fólks á lítilli þreytuvirkni þrívíddarprentaðra efna, sýnir einstaka kosti þrívíddarprentunartækni í þreytuþolinni framleiðslu og sýnir fram á víðtæka notkunarhorfur þrívíddarprentaðra efna sem burðarþolshluta í geimferðum og geimferðum. önnur mikilvæg svið.