in kim loại 3D đang thay đổi sản xuất trong nhiều ngành công nghiệp. titanium và hợp kim nhôm là một số vật liệu quan trọng nhất được sử dụng trong lĩnh vực này. chúng là tốt cho hàng không vũ trụ, ô tô,và sử dụng y tếBài viết này xem xét titan và nhôm cho in 3D và cho thấy những điểm tốt, vấn đề và sử dụng chính của chúng.
Titanium cho in 3D
Những điều tốt về hợp kim titan
Titanium có độ bền cao, trọng lượng thấp và không dễ bị rỉ sét.
- Trọng lượng nhẹ:Titanium nặng khoảng một nửa so với thép không gỉ, vì vậy nó rất tốt cho những thứ cần phải nhẹ.
- Sức mạnh cao:Hợp kim titan mạnh như thép nhưng nặng ít hơn.
- Không rỉ sét:Titanium vẫn tốt ngay cả ở những nơi khắc nghiệt, như axit và nước muối.
- An toàn cho cơ thể:Nó có thể được sử dụng an toàn cho các bộ phận y tế, như khớp giả và cấy ghép răng.
Các vấn đề với Titanium trong in 3D
- Giá đắt:Các vật liệu và công việc của titan tốn kém hơn các kim loại khác.
- Khó in:Titanium cần kiểm soát rất cẩn thận khi in, vì vậy nó cần máy móc tốt và công nhân có tay nghề.
Các loại titan phổ biến cho in 3D
- Ti6Al-4V (hạng 5):Đây là hỗn hợp titan được sử dụng nhiều nhất. Nó mạnh mẽ và bền lâu. Nó thường được sử dụng trong máy bay và các bộ phận y tế.
- Ti6Al-4V (hạng 23):Nó giống như lớp 5, nhưng nó được sử dụng chủ yếu cho các vấn đề y tế bởi vì nó rất an toàn trong cơ thể.
- Ti Beta 21S:Nó mạnh hơn các hỗn hợp titan thông thường và không dễ bị phá vỡ. Nó được sử dụng cho các bộ phận xương và các bộ phận máy.
- Cp-Ti (thể loại 1 & 2):Đây là titan tinh khiết được sử dụng trong y tế và các công ty nơi nó cần không bị rỉ sét.
- TA15:Đây là titan rất mạnh được sử dụng trong máy bay và động cơ bởi vì nó vẫn tốt ngay cả khi rất nóng.
Sử dụng in 3D Titanium
- Máy bay:Blades động cơ, khung, và các bộ phận hỗ trợ.
- Y tế:Các bộ phận xương và răng đặc biệt.
- Xe hơi:Các bộ phận cho những chiếc xe nhanh cần phải mạnh mẽ nhưng nhẹ.
Nhôm để in 3D
Những điều tốt về hợp kim nhôm
Mọi người sử dụng nhôm rất nhiều trongin 3Dbởi vì nó nhẹ, mạnh mẽ, và tốt với nhiệt.
- Trọng lượng nhẹ:Nhôm nặng ít hơn nhiều so với thép, vì vậy nó rất tốt cho những thứ cần phải nhẹ.
- Sức mạnh tốt cho trọng lượng của nó:Một số hỗn hợp nhôm mạnh như một số thép.
- Tốt với Heat:Nhôm được sử dụng trong thùng tản nhiệt và hộp cho thiết bị điện tử nơi nhiệt cần di chuyển ra xa.
- Sử dụng tốt vật liệu:In 3D thêm vật liệu từng chút một, vì vậy có ít chất thải hơn.
Vấn đề với nhôm trong in 3D
- Chấp nhận dễ dàng:Các hỗn hợp nhôm có thể trộn với oxy trong khi in, vì vậy điều này có thể làm cho các bản in trông xấu.
- Cần thêm công việc:Sau khi in, các bộ phận nhôm thường cần xử lý nhiệt và máy móc để làm cho chúng tốt hơn.
Các loại nhôm phổ biến cho in 3D
- AlSi10Mg:Nhiều người sử dụng hỗn hợp này vì nó mạnh nhưng có thể uốn cong.
- Al2139:Đây là nhôm rất mạnh được sử dụng trong máy bay và xe hơi. Không quân Mỹ và Airbus sử dụng nó.
- Al 7000 Series:Chúng được sử dụng trong máy bay và xe hơi.
- Al 6061 & Al 7075:6061 được sử dụng cho nhiều thứ, nhưng 7075 mạnh hơn và được sử dụng khi mọi thứ cần hoạt động rất tốt.
- A201.1:Đây là nhôm trộn với đồng. Nó mạnh và được sử dụng trong việc di chuyển những thứ nơi mạnh mẽ nhưng nhẹ là quan trọng.
Sử dụng in 3D nhôm
- Máy bay:Các bộ phận nhẹ giữ mọi thứ, cũng như các bộ phận động cơ.
- Xe hơi:Các piston, hộp số và các bộ phận giúp xe di chuyển mạnh mẽ.
- Điện tử:Các bộ phận giúp nhiệt di chuyển và hộp.
Titanium so với nhôm: Cách chúng so sánh
| Tính năng | Titanium | Nhôm |
| Trọng lượng | Không nặng như thép nhưng nặng hơn nhôm | Rất nhẹ. |
| Sức mạnh | Sức mạnh hơn nhôm và mạnh như thép | Sức mạnh vì nó nhẹ như thế nào |
| Chống ăn mòn | Rất tốt, vẫn tốt ngay cả ở những nơi xấu | Tốt, nhưng thấp hơn titanium. |
| Khả năng dẫn nhiệt | Được rồi. | Rất tốt. |
| Khả năng tương thích sinh học | Rất an toàn, tốt cho các bộ phận y tế | Không an toàn, không được sử dụng cho các bộ phận y tế |
| Chi phí | Đắt tiền | Chi phí thấp hơn |
| Dễ dàng in | Cần máy rất tốt. | Dễ in hơn titanium |
Làm thế nào để làm cho 3D in Titanium & nhôm
Người ta sử dụng titan và nhôm làm bột để in 3D. Sau đó, các cách chính để tạo ra bột là:
- Sản xuất plasma:Plasma rất nóng làm tan chảy kim loại thành một bột tròn nhỏ.
- Sản xuất khí:Kim loại nóng được phá vỡ thành những mảnh nhỏ bằng khí (argon hoặc helium).
Đối vớiin 3D không trực tiếp, bột kim loại cầnsưởi ấmĐiều này có nghĩa là làm nóng bộ phận cho đến khi nó gần như tan chảy để làm cho nó vững chắc, vì vậy nó mạnh mẽ với ít lỗ.
Cách phun lạnh
Máy xịt lạnh là một cách khác mà bột kim loại dính vào một thứ gì đó mà không tan chảy.
Công nghiệp sử dụng titan và nhôm trong in 3D như thế nào
Ngành công nghiệp máy bay
- Titanium:Nó được sử dụng trong các bộ phận máy bay như động cơ máy bay phản lực.
- Nhôm:Boeing đang cố gắngin 3D nhôm, sử dụng nhôm đặc biệt mà không nứt nhiều. Điều này giúp máy bay sử dụng ít nhiên liệu và trọng lượng ít hơn.
Ngành công nghiệp ô tô
- Titanium:Được sử dụng trong các bộ phận xe đua mà cần phải rất mạnh mẽ và kéo dài.
- Nhôm:Porsche in 3D các piston nhôm mạnh mẽ cho GT2 RS để làm cho nó hoạt động tốt hơn.
Ngành công nghiệp y tế
- Titanium:Tốt nhất cho các bộ phận y tế bởi vì nó an toàn trong cơ thể, mạnh mẽ và không rỉ sét.
- Nhôm:Không được sử dụng nhiều trong y học vì nó không an toàn trong cơ thể.
Kết thúc: kim loại nào tốt hơn cho in 3D?
Chọn titan hay nhôm phụ thuộc vào nhu cầu của bạn:
- Sử dụng titaniumkhi bạn cần một cái gì đó mạnh mẽ, sẽ không rỉ sét và an toàn trong cơ thể. nó tốt cho máy bay, vật dụng y tế, và các bộ phận cần hoạt động rất tốt.
- Sử dụng nhômkhi bạn cần một cái gì đó nhẹ, rẻ hơn, và tốt với nhiệt. Nó tốt cho xe hơi, máy bay, và điện tử.
Cả hai kim loại sẽ tốt cho in 3D trong tương lai, vì các cách mới làm cho chúng dễ dàng và tốt hơn để sử dụng trong các nhà máy.