Titanium Alloy 3D-trykt fodbold afsløret som support-Free Forming-teknologi

En standard buet-overfladehultitanlegeringfodbold er integreret fremstillet via SLM (Selective Laser Melting) med fuld support-fri udskrivning, der overvinder den langvarige udfordring med overhængende strukturer i metal 3D-print. Mere end blot en teknologisk udstilling står den som en industriel milepæl for støtte-fri fremstilling, der markerer en ny æra for fremstilling af metaladditiv, frigjort fra støttebegrænsninger.

 

 

En universel regel styrer traditionel SLM-metal 3D-print: Understøtninger skal tilføjes til buede overflader og hule strukturer med en udhængsvinkel under 45 grader. Disse understøtninger fungerer til at lede varme, forhindre sammenbrud af smeltet bassin, afbøde termisk belastning og bremse forvridning af emnet. En kugle har kontinuerligt variable buede overflader med udhængsvinkler, der spænder gradvist fra 90 grader ned til 0 grader, hvilket skaber omfattende overhængende zoner med lav-vinkel, der udgør ekstreme formningsvanskeligheder.

 

I tidligere forsøg på at fremstille hule titanlegeringsfodbolde var der behov for adskillige interne understøtninger, hvilket medførte fremtrædende ulemper:

 

• Indvendige understøtninger er svære at fjerne, og deres frigang ridser ofte den sfæriske overflade og udløser mikrorevner;
• Spændingskoncentration opstår ved støttebindingspunkter, hvilket svækker delenes mekaniske styrke; ydermere, understøtter forbruger enorme mængder pulver, forlænger produktionscyklusser og øger omkostningerne;
• Designet skal rumme understøttende layouts, hvilket i høj grad begrænser kreativ frihed. Fuldt buede, roterende hule komponenter har længe været en stor teknisk hindring i fremstillingen af ​​metaladditiv.

 

 

Den vellykkede prøveproduktion af den support-gratis 3D-trykte fodbold i titanlegering bryder de traditionelle formgivningsregler. R&D-teamet vedtog et komplet sæt processer, herunder adaptiv laserscanning, zoneinddelt dynamisk energiregulering, termisk balancekontrol i smeltet pool og optimering af pulverspredning. Dette muliggør direkte formning af buede overflader med vinkler, der spænder fra 0 grader til 90 grader i ét stykke uden nogen understøtninger, hvilket giver ensartede smeltespor på den hule kugle og eliminerer defekter som kollaps, kugledannelse og vridning.

 

Titaniumlegering har dårlig termisk ledningsevne og genererer alvorlige termiske belastninger under udskrivning, hvilket efterlader en ekstremt snæver fejlmargen til understøttelse af -fri formning-dets proceskrav overstiger langt kravene til rustfrit stål og aluminiumslegering. Den vellykkede udformning af denne hule fodbold bekræfter pålideligheden og gennemførligheden af ​​det støtte-fri processystem, hvilket løser den kernetekniske udfordring med at fremstille kontinuerlige buede overflader med lav-vinkel uden understøtninger.

 

 

Dette forstyrrende gennembrud fornyer konventionelle 3D-udskrivningsarbejdsgange i metal og leverer alle-opgraderinger i omkostninger, effektivitet, produktkvalitet og designfrihed med bemærkelsesværdig industriel værdi:

 

1. Lavere omkostninger, højere effektivitet og reduceret råvareforbrug

Eliminering af støttefremstilling øger udnyttelsesgraden af ​​titanlegeringspulver. Det reducerer også udskrivning og efterbehandling-ved at fjerne supportmodellering og interne procedurer for fjernelse af support, hvilket reducerer arbejds- og udstyrsforbrug.

 

2.Forbedret færdigvarekvalitet

Uden kontaktflader efterladt af understøtninger bliver overfladebehandlingen mindre krævende. Teknologien forhindrer ridser, mikrorevner og spændingskoncentrationer forårsaget af fjernelse af støtte, hvilket forbedrer komponenternes mekaniske ydeevne og levetid.

 

Ubegrænset designfrihed

Designs behøver ikke længere at understøtte layouts. Kontinuerlige buede overflader, indviklede indre hulrum og lukkede hule strukturer kan alle fremstilles, hvilket fjerner procesbarrierer for topologioptimering og bionisk letvægtsdesign.

 

 

Mange stiller spørgsmålstegn ved, hvordan en simpel fodboldmodel kan repræsentere en fremstillingsrevolution. Svaret ligger i fælles strukturelle karakteristika. Som en lukket komponent med kontinuerlig variabel krumning deler titanlegeringsfodbolden strukturelle ligheder med luft- og rumfarts sfæriske trykbeholdere, motorvolutter, bioniske medicinske implantater, væskerørledninger, letvægtsudstyrshylstre og kulturelle og kreative produkter. Den stabile støtte-fri formning af kugler betyder, at denne proces kan kopieres til en bred vifte af roterende legemer og komplekse buede dele.

 

Tidligere blev mange højtydende buede komponenter tvunget til at anvende forenklede geometrier eller opdelt fremstilling på grund af støttebegrænsninger, og efterfølgende samling ville medføre forseglingsrisici og øge den samlede vægt. Ved at udnytte støtte-fri teknologi kan komplekse kabinetter fremstilles i et enkelt næsten-net--formningstrin, hvilket på én gang forbedrer den strukturelle integritet, lufttæthed og letvægtsydelse. Til Gr5-titaniumlegering, der er meget udbredt i rumfarts- og medicinske sektorer, løser denne teknologi en kritisk flaskehals, der begrænser masseproduktion af-avancerede komponenter.

 

 

Ruihang leverer optimale titaniumprodukter, der anvender standarden for AMS, ASTM, MIL, ISO, GB, GJB. For flere detaljer om Grade 5 titanium bars til 3D-print, er du velkommen til at kontakte os via e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com