Hoće li industrija kalupa koristiti leguru titana za 3D štampanje?

一, Tehnološke prednosti 3D štampe pomoću legure titana i koliko dobro funkcionira s potrebama kalupa
1. Sposobnost izrade komplikovanih struktura
Svakog dana, industriji kalupa su potrebni sve složeniji unutrašnji kanali protoka i lagane rešetkaste strukture. Međutim, standardne metode obrade ograničene su putanjama alata i dizajnom kalupa, što otežava izradu visoko{1}}komplikovanih struktura visoke preciznosti. Uz 3D štampanje od legure titanijuma, možete slagati materijale sloj po sloj kako biste napravili trodimenzionalne modele. Ovo vam omogućava da napravite unutrašnje kanale, strukture sa tankim-zidovima i nepravilne kanale za hlađenje koje starije metode ne mogu. Na primjer, u kalupima za brizganje, konformni kanali za hlađenje mogu smanjiti ciklus injektiranja za 30% do 50% i povećati prinos proizvoda. Legure titana, poput čelika za kalupe XM-7, imaju visoku toplotnu provodljivost od 30W/(m · K), što ih čini još boljim u hlađenju i čini ih savršenim za vrhunske kalupe.
2. Prednosti materijalnih performansi
Legure titana su jake i lagane, zbog čega kalupi traju duže i lakše se koriste. Na primjer, 1.2709 (18Ni300) martenzitni čelik za starenje ima vlačnu čvrstoću od 2000 MPa i tvrdoću od 50-52HRC. Dobar je za kalupe za livenje pod visokim{8}}naprezanjem-i traje više od tri puta duže od običnog čelika H13. Takođe, otpornost legura titanijuma na koroziju (poput toga koliko je nerđajući čelik 316L stabilan u vlažnim situacijama) može smanjiti broj puta kada je kalupe potrebno očistiti i smanjiti troškove njihovog korišćenja tokom vremena.
3. Personalizacija i brze promjene
U većini slučajeva, pravljenje kalupa znači mnogo eksperimenata i promjena, a tradicionalne metode traju dugo i koštaju mnogo. Digitalni modeli se mogu koristiti za direktno kreiranje 3D štampe od legure titanijuma, a proizvodnja i verifikacija prototipa kalupa mogu se obaviti za samo nekoliko dana. Ovo smanjuje vrijeme potrebno za istraživanje i razvoj. Na primjer, kompanija koja proizvodi dijelove za automobile koristi 3D štampu od legure titanijuma kako bi skratila vrijeme stvaranja kalupa sa 8 sedmica na 2 sedmice i učinila kalupe 30% lakšim dizajnirajući ih sa rešetkastom strukturom. Ovo štedi energiju i olakšava izvođenje procesa.
2, Uobičajeni načini na koje se 3D štampanje titanijumske legure koristi u industriji kalupa
1. Kalupi za ubrizgavanje
Budući da legura titana ima visoku toplotnu provodljivost i otporna je na koroziju, ona je najbolji materijal za kalupe za brizganje. Na primjer, u kalupima za unutrašnjost automobila, kalupi napravljeni korištenjem praha od nehrđajućeg čelika 316L i SLM tehnologije, zajedno s konformnim dizajnom kanala za vodu za hlađenje, skraćuju ciklus brizganja sa 120 sekundi na 75 sekundi i podižu stopu prinosa na 98%. Također, kalupi od titanijumske legure su odlični za poliranje površina, što je važno za izradu-preciznih predmeta kao što su optička sočiva.
2. Kalupi za tlačno livenje
Kalupi za tlačno livenje moraju biti u stanju podnijeti visoku-teku eroziju metala i cikluse termičkog naprezanja. Otpornost legura titanijuma na termičko pucanje i habanje može značajno produžiti životni vek kalupa. Nakon termičke obrade, kalup za livenje pod{3}}aluminijumom odštampan prahom od 1.2709 ima tvrdoću od 50HRC i ostaje strukturalno čvrst nakon 60.000 ciklusa{8}}lijevanja pod pritiskom. Ovo je 200% povećanje vijeka trajanja u odnosu na tipične H13 čelične kalupe.
3. Kalup za gumene gume
Otpornost na habanje i termička stabilnost legure titanijuma može poboljšati tačnost gumenih kalupa kada se koriste za pravljenje uzoraka. CX (Corrax) kalup za prah od nehrđajućeg čelika napravljen sa SLM tehnologijom ima ocjenu učinka poliranja A2. Rešetkasta potporna struktura smanjuje težinu kalupa za 30% i poboljšava preciznost reprodukcije uzorka do 0,01 mm, što je ono što je potrebno visoko{4}}gumama.
4. Kalupi za lijekove
Činjenica da je titanijumska legura biokompatibilna daje joj posebnu prednost u području medicinskih kalupa. Na primjer, 3D štampani kalupi za koštane ploče od legure titanijuma mogu se prilagoditi svakom pacijentu izradom modela kalupa direktno iz njihovih CT podataka. Ovo skraćuje vrijeme potrebno za pripremu za operaciju i čini implantate prilagodljivijim.
3, Problemi sa kojima se 3D štampanje od legure titana suočava u poslovanju sa kalupima
1. Cijena materijala je visoka
Cijena praha legure titana je mnogo veća od cijene običnog čelika za kalupe. Na primjer, prah od 1,2709 košta otprilike 800 juana po kilogramu, što je tri puta više od praha od 316L, koji košta 260 juana po kilogramu. Kalupi od legure titanijuma traju duže, ali visoki troškovi njihove izrade otežavaju njihovu upotrebu u velikim razmerama.
2. Održavanje procesa stabilnim i rješavanje problema
Postoje problemi sa 3D štampanjem titanijumskih legura, kao što su sferoidizacija, pukotine i poroznost, koji kalup čine manje efikasnim. Na primjer, u SLM tehnologiji, ako prah ne teče dovoljno dobro, slojevi se neće dobro vezati, a komponente moraju biti bolje promjenom postavki štampanja (poput snage lasera i brzine skeniranja) i naknadnom-obradom (kao što je vruće izostatičko presovanje).
3. Troškovi opreme i naknadne{1}}obrade
Vrhunski{0}}3D štampači od legure titanijuma, poput EOS M400-4, koštaju više od 10 miliona juana i trebaju sistem zaštite od inertnog gasa i precizan uređaj za kontrolu temperature. To ih čini mnogo težim za korištenje. Također, kalupi od legure titanijuma moraju se tretirati kada se naprave, što povećava troškove i vrijeme potrebno za njihovu izradu.