وضعیت تحقیق کاربرد آلیاژ تیتانیوم در فناوری ساخت افزودنی

Jul 24, 2025

پیام بگذارید

برای استفاده از آلیاژ تیتانیوم Gr.5 در ساخت افزودنی (AM)، پیشرفت قابل توجهی در تحقیق و کاربرد آلیاژ تیتانیوم Gr.5 در صنایع زیست پزشکی، هوافضا و خودرو حاصل شده است. در زمینه زیست پزشکی، فناوری AM به طور گسترده در ساخت ایمپلنت های سفارشی استفاده می شود، از جمله اما نه محدود به ایمپلنت های دندانی، صفحات پروتز جمجمه، پروتزهای فک پایین، ابزارهای همجوشی دهانه رحم، ایمپلنت دیسک لگن، پروتزهای مفصل ران و مچ پا، و غیره. انتخاب برتری با آلیاژ تیتانیوم از ویژگی های دو کانالی عالی آنها برخوردار است. برای مواد قابل کاشت در زمینه زیست پزشکی. فناوری AM می تواند سفارشی شود. ایمپلنت‌های کاملاً مطابق با وضعیت خاص بیمار، اثر جراحی و سرعت بهبودی بیمار را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد.

 

 

در زمینه هوافضا، فناوری AM عمدتاً برای تولید قطعات با الزامات عملکرد بسیار بالا و محیط های کاری شدید، مانند قطعات مختلف موتور و قطعات ساختاری فضاپیما استفاده می شود. استفاده از فناوری AM می تواند به میزان قابل توجهی ضایعات مواد را کاهش دهد و قطعات ساختاری پیچیده ای را تولید کند که دستیابی به آنها با روش های تولید سنتی دشوار است، عملکرد قطعه را بهبود می بخشد و کیفیت را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد، که برای صنعت هوافضا در پیگیری بازده نهایی و به حداقل رساندن مصرف انرژی بسیار مهم است.

 

در صنعت خودرو، فناوری AM عمدتاً در نمونه سازی سریع، تولید قطعات پیچیده یا سفارشی خودرو استفاده می شود. به عنوان مثال، کالیپرهای ترمز، براکت‌های متحرک بال‌های عقب و روکش‌های تزئینی لوله اگزوز. در زمینه طراحی مسابقه، کاهش وزن و آزادی طراحی بهبود یافته از اهمیت ویژه ای برخوردار است و فناوری AM پتانسیل کاربردی زیادی در این زمینه نشان می دهد. از طریق طراحی سبک وزن، می تواند به طور موثر مصرف سوخت را بهبود بخشد و انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهد که در راستای اهداف توسعه پایدار صنعت خودرو است.

 

Additive manufacturing technology

 

در مورد تجهیزات آلیاژ تیتانیوم دریایی، شرایط منحصر به فرد محیط دریای عمیق، مانند فشار هیدرواستاتیک بالا، دمای پایین و محتوای اکسیژن محلول پایین، مقاومت به خوردگی آلیاژهای تیتانیوم مورد استفاده در تجهیزات زیر آب را با چالش هایی مواجه می کند. این عوامل می توانند بر رفتار خورنده مواد به ویژه افزایش خطر خوردگی موضعی و ترک خوردگی ناشی از تنش تأثیر بگذارند. مطالعه پاژانیول نشان داد که حساسیت آلیاژ تیتانیوم Gr.5 تهیه شده با فناوری SLM زمانی که آزمون نرخ کرنش آهسته (SSRT) در محیط NaCl انجام شد، افزایش یافت. این عمدتا به افزایش حساسیت خوردگی فصل مشترک / فاز و تشکیل گازها نسبت داده می شود. سرعت خنک‌کننده سریع در فناوری SLM، پالایش دانه‌ها را ارتقا می‌دهد، که در عین بهبود استحکام مواد، می‌تواند منجر به افزایش خطر ترک خوردگی ناشی از استرس نیز شود. علاوه بر این، خوردگی الکتروشیمیایی همچنین یک مشکل برای آلیاژهای تیتانیوم برای تجهیزات دریای عمیق است، زیرا می‌تواند منجر به تخریب خواص مواد و حتی به خطر انداختن یکپارچگی ساختار شود. تحقیقات ژو نشان داد که مقاومت به خوردگی آلیاژهای Gr.5 ساخته شده با فناوری LMD با مسیرهای اسکن یک طرفه یا متقاطع{10}} کمتر از آهنگری‌های سنتی است. سرد شدن سریع و گرادیان های حرارتی ناهموار در طول LMD می تواند منجر به تشکیل فازهای غیرتعادلی مانند مارتنزیتی در آلیاژ شود و وجود این فاز ممکن است مقاومت به خوردگی آلیاژ را کاهش دهد.

 

علی‌رغم چالش‌هایی که آلیاژهای تیتانیوم در کاربرد تجهیزات زیر آب در تولید مواد افزودنی با آن مواجه هستند، این فناوری پتانسیل زیادی برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی آن به‌ویژه در بخش دریایی دارد. با مطالعه عمیق-تاثیر محیط دریای عمیق-انتظار می‌رود که بتوان مواد آلیاژ تیتانیوم را بهتر توسعه داد و توسعه فناوری تجهیزات دریای عمیق-را ارتقا داد.

ارسال درخواست