Titano lydinio spausdinimas turi didelį potencialą

Pastaruoju metu titano lydinio medžiagos buvo naudojamos daugelyje populiarių išmaniųjų telefonų gaminių. Pavyzdžiui, naujoviškos medžiagos, tokios kaip 99% titano vidurinis rėmas ir titano vyriai. Anksčiau pasirodė ir naujas titano korpusas, tapęs pirmuoju „Apple“ mobiliuoju telefonu, kuriame naudojamas aviacinio lygio titanas. Titano lydinys turi didelių eksploatacinių pranašumų ir gali geriau suderinti stiprumo ir plonumo savybes, taip sumažindamas mobiliųjų telefonų storį ir svorį bei pagerindamas stiprumą. Ateityje, jei ji dar labiau įsiskverbs į įvairius 3C plataus vartojimo elektronikos prekių ženklus ir gaminių tipus, tikimasi, kad padidės titano lydinio, poliravimo ir 3D spausdinimo įrangos paklausa.

Rezultatai rodo, kad titano lydinio 3D spausdinimas turi aiškų sąnaudų mažinimo ir efektyvumo didinimo kelią, pagrįstą žaliavų ir pagrindinių komponentų lokalizavimu bei tolesnio apdorojimo jungčių optimizavimu, siekiant pagerinti išeigą. Numatoma, kad plataus vartojimo elektronikos rinkos erdvė viršys 10 milijardų juanių, arba tai gali tapti 3D spausdinimo ateitimi. Pagrindinės spaudos plėtros kryptys.

Nors pagrindiniai plataus vartojimo elektronikos gamintojai naudoja titano lydinio medžiagas, 3D spausdinimo ir titano lydinių derinys tapo nauja pramonės plėtros tendencija. Titano lydinio medžiagos tapo svarbia plataus vartojimo elektroninių konstrukcinių dalių pasirinkimu, atsižvelgiant į jų didelio stiprumo ir lengvumo pranašumus. Titano lydiniai yra prasti šilumos laidininkai. Atrankinio lazerio lydymo priedų gamybos procese išvengiama tradicinių Atimtinės gamybos trūkumai gali tapti titano lydinio konstrukcinių dalių apdorojimo technologijos ateitimi.

Gamyba juda prie lengvo svorio

3D spausdinimas pasižymi trumpo gamybos ciklo ypatybėmis ir galimybe apdoroti sudėtingas formas. 3D spausdinimas yra technologija, pagrįsta skaitmeninių modelių failais ir sujungiama medžiaga po sluoksnio, kad būtų sukurti tikroviški trimačiai objektai. Palyginti su tradicinėmis gamybos technologijomis, 3D spausdinimas turi pranašumų: pašalinamos pelėsiai, sumažėja atliekų ir atsargų. Kodėl naudoti 3D? Spausdinkite, kad pagamintumėte titano lydinio konstrukcines dalis:

1. Sunku apdirbti titano lydinį. Titano lydinys yra prastas šilumos laidininkas, o TC4 šilumos laidumas yra tik 7,96 W/m·K, o tai yra daug mažesnis nei nerūdijančio plieno ir aliuminio lydinio. Dėl to titano lydiniai apdirbimo metu lengvai kaupia šilumą ir lokaliai greitai įkaista, o tai neigiamai veikia pjovimo įrankius ir apdirbimo išeigą. Remiantis „Aibang Polymer“ duomenimis, bendras mobiliųjų telefonų vidurinių rėmelių, pagamintų iš titano lydinio medžiagų, našumas yra apie 30 %-40%. , daug mažesnis nei 80 % aliuminio lydinio vidurinio rėmo.

 

2. 3D spausdinimas tinka titano lydinio apdorojimui. SLM yra priedų gamybos procesas, kurio metu naudojamas metalo miltelių lydymas lazeriu, siekiant kaupti ir integruoti sluoksnis po sluoksnio. Taip išvengiama titano lydinių pjovimo techniniu būdu trūkumų; antra, priedų gamyba pasižymi nebrangiu jautrumu sudėtingoms struktūroms. Todėl dizaino laisvė yra didelė, o lengvumą galima pasiekti naudojant daugiau ertmių.

3D spausdinimas gali būti plačiai naudojamas tokioje įrangoje kaip metalinis titanas, kuris gali pagerinti našumą ir sumažinti masinės gamybos sąnaudas. Jį labai mėgsta tokios pramonės šakos kaip karinė pramonė, medicininis gydymas ir plataus vartojimo elektronika, tačiau jo didelės gamybos sąnaudos yra pagrindinė priežastis, ribojanti platų jo taikymą. 3D spausdinimo technologija naudoja lipnias medžiagas, tokias kaip metalo milteliai, keramika ar polimerinės medžiagos, kad būtų galima pereiti sluoksnis po sluoksnio. Ištisinių skirtingų formų sluoksnių spausdinimas ir uždėjimas trimačiams objektams konstruoti gali išspręsti masinės gamybos titano lydinio technologijos skausmo taškus ir titano lydinio medžiagų liejimo problemas. Tai gali supaprastinti gamybos procesus, tokius kaip lydymas ir liejimas, pasiekti integruotą liejimą ir pagerinti titano lydinio perdirbimo išeigas, todėl ateityje tikimasi, kad išlaidos dar sumažės po masto efekto.

3D spausdinimo rinka turi didžiulę erdvę, o Kinijos rinka sparčiai auga. Remiantis duomenimis, nuo 2021 iki 2025 m. pasaulinė 3D spausdinimo rinkos dydis turėtų padidėti nuo 15,2 mlrd. USD iki 29,8 mlrd. Tikimasi, kad nuo 2021 iki 2024 m. Kinijos 3D spausdinimo rinkos dydis padidės nuo 26,2 milijardo juanių JAV dolerių iki 50 milijardų juanių, o vidutinis metinis sudėties augimo tempas sieks 24%. Kinijos 3D spausdinimo rinkos augimo tempas yra šiek tiek didesnis nei pasaulio vidurkis.

Ateityje sąnaudos bus sumažintos daugiausia dėl trijų aspektų: žaliavų ir pagrindinių komponentų pakeitimo vidaus rinkoje ir tolesnio apdorojimo ryšių optimizavimo, siekiant padidinti derlių. Atsižvelgiant į kainų kritimą, atsiradusį dėl žaliavų miltelių ir pagrindinių komponentų lokalizavimo, taip pat į pagerėjusią išeigą, rezultatai rodo, kad 3D spausdinimo kaina turėtų nukristi žemiau 100 juanių 2023-2024.

Neseniai tarptautinė mokslinių tyrimų grupė, įskaitant Australijos Karališkąjį Melburno technologijos institutą ir Sidnėjaus universitetą, sujungė lydinių ir 3D spausdinimo procesus, kad sukurtų naują titano lydinį, kuris yra stiprus, bet netvirtas dėl įtampos. Naujos klasės tvaresni, didelio našumo titano lydiniai, skirti naudoti aviacijos, biomedicinos, chemijos inžinerijos, kosmoso ir energetikos technologijose, teikia vilties. Remiantis pranešimais, tyrėjų komanda naudojo lazeriu nukreiptą energijos nusodinimą, kad atspausdintų lydinį iš metalo miltelių – 3D spausdinimo procesą, tinkantį didelėms ir sudėtingoms dalims gaminti. Jie sujungė lydinio dizaino koncepcijas su 3D spausdinimo proceso dizainu ir nustatė lydinių, kurie yra tvirti, lankstūs ir lengvai spausdinami, seriją. Komanda teigia, kad patrauklios šių naujų lydinių savybės yra panašios į komercinių lydinių savybes.

 

Tradiciniuose gamybos procesuose titanilo geležies lydiniai susiduria su dviem iššūkiais: vienas yra tas, kad deguonis gali padaryti titaną trapus, o antrasis yra tai, kad pridėjus geležies gali atsirasti rimtų metalurginių defektų ir susidaryti dideli titano gabalėliai. Tyrėjai teigia, kad naujasis tyrimas gali būti šablonas, kaip sušvelninti šias deguonies trapumo problemas naudojant 3D spausdinimą ir mikrostruktūrinį dizainą.

 

Nuo šių metų 3D spausdintos titano lydinio medžiagos atsirado sulankstomuose mobiliuosiuose telefonuose, kad būtų pasiektas lengvas dizainas. Šiuo metu elektroninių gaminių metalinės konstrukcinės dalys dažniausiai yra pagamintos iš nerūdijančio plieno ir aliuminio lydinio. Pirmojo svoris nėra dominuojantis, o antrosios kietumas yra vidutinis. Nors titano lydinys turi ir kietumo, ir svorio pranašumų, jį sunku apdoroti ir jo išeiga yra maža. 3D spausdinimo procesas gali veiksmingai išspręsti titano lydinio medžiagų liejimo ir techninės masinės gamybos skausmo taškų problemas bei pagerinti bendrą mobiliųjų telefonų gaminių patirtį.

Dėl mažo titano lydinio tankio, didelio stiprumo ir atsparumo korozijai jis pagerins patvarumą ir atsparumą įbrėžimams. Tuo pačiu metu titano lydinio gamyba bus derinama su 3D spausdinimo technologija, kad būtų galima individualiai patenkinti vartotojų poreikius, suteikti daugiau naujovių ir laisvės plataus vartojimo elektronikos gaminių išvaizdos dizainui ir sulaužyti tradicinės gamybos apribojimus. Didėjant individualizuotų plataus vartojimo elektronikos gaminių paklausai, vis daugiau vartotojų tikisi pritaikyti gaminius pagal savo pageidavimus ir poreikius. Naudodami 3D spausdinimą, vartotojai gali pasirinkti skirtingą išvaizdą, medžiagas ir funkcijas, kad pritaikytų elektroninius gaminius ir gautų geresnę vartotojo patirtį.

Titano lydinio 3D spausdinimas

3D spausdinimas plataus vartojimo elektronikos srityje gali ne tik pagerinti išeigą, bet ir padėti efektyviai sumažinti gaminio gamybos sąnaudas ir pagerinti efektyvumą. 3D spausdinimui nereikia formų ir mechaninio apdorojimo. Jis gali tiesiogiai paversti projektavimo juodraščius į objektus, efektyviai kurti gaminių modelius testavimui ir vertinimui, supaprastinti gamybos procesą, sumažinti laiko sąnaudas ir gamybos sąnaudas tradiciniame gamybos procese bei skatinti tolesnę plėtrą ir naujoves. Tuo pačiu metu priedų gamyba yra vertinama kaip neprižiūrimas gamybos procesas, reikalaujantis mažesnių darbo sąnaudų. Jis išliejamas vienu ypu, sumažinant atliekų kiekį ir pagerinant medžiagų panaudojimą, o tai taip pat padeda sumažinti medžiagų sąnaudas.

 

Pastaraisiais metais 3D spausdinimo rinka sparčiai augo. Remiantis statistika, pasaulinės pajamos iš 3D spausdinimo gamybos produktų ir paslaugų 2022 m. pasieks maždaug 18 mlrd. JAV dolerių, ty 18% daugiau nei per metus. 3D spausdinimo pramonė išlaiko dviženklę augimo tendenciją 25 metus iš eilės. Remiantis žiniasklaidos pranešimais, „Apple“ aktyviai diegia 3D spausdinimo technologiją. 3D spausdinimo naudojimas gali sutrumpinti įmonės gamybos laiką ir sumažinti gamybos sąnaudas.