طباعة ثلاثية الأبعاد لأجزاء هيكلية معقدة من التيتانيوم والألومنيوم باستخدام شعاع الإلكترون
يتميز السبائك القائمة على TiAl بخصائص الكثافة المنخفضة، والقوة النوعية العالية، والمرونة العالية، ومقاومة الأكسدة في درجات الحرارة العالية، وما إلى ذلك، وهي أخف بنسبة 50% من السبائك الفائقة القائمة على النيكل.
شعاع الإلكترون يذيب المعدنالطباعة ثلاثية الأبعادتعتبر تقنية تحضير مواد السبائك القائمة على TiAl كطريقة تشكيل جديدة وأكثر تقدمًا، الخيار الأفضل لتشكيل مواد السبائك القائمة على TiAl، وتتميز بذوبان المنطقة الدقيقة الفريد، والمعالجة الحرارية الدورية، والتصلب السريع وغيرها من المزايا التكنولوجية. يتم التغلب على مشاكل البنية الخشنة وبنية التصلب السائبة في الصب، ومعادن السبائك، ومعادن المساحيق. نظرًا لخصائصها الخاصة، فإنها تجلب تحديات تقنية كبيرة لعملية تشكيل حزمة الإلكترون.
في مارس 2021، تم حل الصعوبات الفنية مثل انهيار المسحوق (نفخ المسحوق)، وعدم كفاية الترابط بين الطبقات، وتطايرالألومنيومتم حل خصائص البنية العرضية والطولية غير المتساوية والمنخفضة الكثافة للأجزاء في عملية تشكيل شعاع الإلكترون لسبائك TiAl.
من خلال تحسين وترقية معلمات العملية لإعداد أجزاء هيكلية معقدة كبيرة الحجم باستخدام تقنية طابعة ثلاثية الأبعاد لصهر شعاع الإلكترون، والتنظيم المستهدف لتطور البنية الدقيقة للمواد على ارتفاعات مختلفة، وتعديل معلمات العملية وظروف الطباعة، تم تشكيل توربين الشحن الفائق Ti-48Al-2Cr-2Nb عالي الكثافة والخالي من الشقوق بقطر 110 مم × 66 مم بنجاح. تم تحقيق اختراقات جديدة في الأجزاء الهيكلية المعقدة المصنوعة من التيتانيوم والألومنيوم. في الوقت نفسه، من خلال تحسين مسار المسح وتركيز بقعة الشعاع، تم التغلب على عملية تشكيل أجزاء الانتقال المنحنية ذات الجدران الرقيقة.
انفجر مسحوق شعاع الإلكترون على الفور
من خلال تحسين وتطوير عملية التسخين المسبق، تم بنجاح طباعة قضيب الاختبار عالي الحجم بنفس الأداء على ارتفاعات مختلفة
قضيب اختبار الشد Ti-48Al-2Cr-2Nb بارتفاع 90 مم للطباعة ثلاثية الأبعاد بشعاع إلكتروني
بعد تنظيم الأنسجة المتأخر، أصبح التركيب الدقيق العرضي والطولي لعينة Ti-48Al-2Cr-2Nb أكثر تجانسًا، ويمكن أن تصل الكثافة إلى أكثر من 99.6%. يوضح الجدول التالي متوسط الخصائص الميكانيكية لشريط الاختبار العرضي والطولي.
| درجة حرارة | قوة الخضوع | قوة الشد | معدل الاستطالة |
| 650 درجة مئوية | ≥410 | ≥500 | ≥1.2 |
| درجة حرارة الغرفة | ≥430 | ≥510 | ≥1.8 |
الخصائص الميكانيكية لمسحوق Ti-48Al-2Cr-2Nb المطبوع بتقنية شعاع الإلكترون
شاحن توربيني من سبيكة Ti-48Al-2Cr-2Nb بقطر 110 مم × 66 مم لتشكيل شعاع الإلكترون
قضيب اختبار الشد Ti-48Al-2Cr-2Nb بارتفاع 90 مم للطباعة ثلاثية الأبعاد بشعاع إلكتروني
وذكرت التقارير أن شركة GE Aviation أعلنت رسميًا أن محرك GE9XFAA حصل على شهادة من إدارة الطيران الفيدرالية (FAA)، ويحتوي المحرك على أكثر من 300 جزء تصنيع إضافي، منها شفرة التوربين منخفضة الضغط المصنوعة من التيتانيوم والألمنيوم والتي تشكلت بواسطة تقنية الصهر الانتقائي لحزمة الإلكترونات.
المزيد من الموارد
حقن المعادن باستخدام تقنية MIM⎮حلول خدمة مسحوق المعادن⎮معلومات عنا
وقت النشر: 17-11-2023