Drukowanie tytanu

Koniec pęknięć: drukowanie z Ti6AI4V

Wysoka wytrzymałość, niska gęstość, znakomita odporność na korozję, dobra kompatybilność z ludzkim ciałem – tytan jako materiał odznacza się niezliczonymi zaletami, jeśli chodzi o produkcję bardzo precyzyjnych elementów w branży techniki medycznej, przemyśle lotniczo-kosmicznym czy w energetyce. Jakby to było, gdyby istniała możliwość drukowania takich części zupełnie bez ryzyka powstania pęknięć spowodowanych naprężeniem? Opcja nagrzewania wstępnego 500°C dzięki tak wysokiej temperaturze umożliwia znaczącą redukcję naprężeń wewnętrznych powstających w elementach z tytanu. Elementy charakteryzują się zwiększoną dokładnością geometryczna, co pozwala na oszczędności związane ze stosowaniem struktur szkieletowych. Dzięki temu w wielu branżach otwierają się nowe pola zastosowania materiałów.

Jakie są zalety nagrzewania wstępnego tytanu?

Zmniejszenie naprężeń wewnętrznych

Wysoka temperatura powoduje znaczące obniżenie naprężeń części wykonanych z tytanu, co jest szczególnie istotną zaletą w przypadku zwiększania objętości i przyłączeń do struktur szkieletowych.

Większa swoboda projektowania

Korzyścią z opcji nagrzewania wstępnego jest zwiększenie swobody konstruowania. Dotyczy to szczególnie większych części. Zwiększa to zakres części, które można wykonać metodą LMF.

Nagrzewanie wstępne tak znacząco obniża naprężenia własne wspornika

Wspornik wykonany metodą druku 3D z nagrzewaniem wstępnym 500°C

Opcja nagrzewania wstępnego 500°C obniża odkształcenia wspornika wykonanego ze stopu Ti64 o 95%. Zostało to wykazane podczas naszych badań, a także badań prowadzonych we współpracy z uczelnią RWTH Aachen i Digital Additiv Production DAP.

Wspornik wykonany metodą druku 3D z nagrzewaniem wstępnym 200°C

Jeśli temperatura nagrzewania wstępnego wynosi tylko 200°C, dochodzi do powstania wyraźnie widocznych naprężeń i odkształceń wspornika ze tytanu Ti6AI4V.

W szczegółach: jak nagrzewanie wstępne obniża naprężenia wewnętrzne w elementach

200°C, 300°C, 400°C czy 500°C? Niniejszy wykres wskazuje, od której temperatury nagrzewania wstępnego dochodzi do znaczącego obniżenia naprężeń własnych wspornika wykonanego z Ti6AI4V.

Dowód: więcej możliwości projektowych na przykładzie przegubu Cardana

Przegub Cardana wykonany metodą druku 3D z nagrzewaniem wstępnym 500°C

Jeśli przegub Cardana (ang. „gimbal”) zostanie wydrukowany z opcją nagrzewania wstępnego 500°C, znacząco ogranicza się naprężenia własne w elemencie ze stopu Ti6AI4V. Daje to wiele nowych możliwości projektowania, szczególnie w przypadku konstrukcji masywnych elementów.

Przegub Cardana wykonany metodą druku 3D z nagrzewaniem wstępnym 200°C

Przegub Cardana wykonany metodą druku 3D z nagrzewaniem wstępnym 200°C charakteryzuje się znacznymi naprężeniami wewnętrznymi. W porównaniu z temperaturą 500°C nakłady na przygotowanie i obróbkę poprocesową są znacznie wyższe, ponieważ konieczne jest zastosowanie większej liczby symulacji i struktur szkieletowych.

Nasz ekspert ds. produkcji addytywnej objaśnia, jak dzięki skorzystaniu z opcji nagrzewania wstępnego 500°C można poprawić uzyskiwane rezultaty w zastosowaniach w przemyśle lotniczo-kosmicznym.

TruPrint 5000 i nagrzewanie wstępne 500°C: doskonałe dopasowanie do zastosowania

TruPrint 5000

Wysokowydajna produkcja seryjna drukowanych detali 3D o doskonałej jakości! Zastosowanie TruPrint 5000 i opcjonalnego nagrzewania płyty substratu nawet do 500°C gwarantuje wysoką jakość elementów i niezawodność procesu konstrukcyjnego. Zasada cylindrów wymiennych sprawia, że zakładanie cylindra i rozpoczynanie zadania konstrukcyjnego jest możliwe równolegle do procesu konstrukcyjnego.

Więcej informacji