Titanyum alaşımlı baskının büyük potansiyeli var

Son dönemde pek çok popüler akıllı telefon ürününde titanyum alaşımlı malzemeler kullanılıyor. Örneğin %99 titanyum orta çerçeve ve titanyum menteşeler gibi yenilikçi malzemeler. Yeni bir titanyum gövde de daha önce ortaya çıktı ve Apple'ın havacılık sınıfı titanyum kullanan ilk cep telefonu oldu. Titanyum alaşımı önemli performans avantajlarına sahiptir ve güç ve incelik özelliklerini daha iyi birleştirebilir, böylece cep telefonlarının kalınlığını ve ağırlığını azaltır ve gücü artırır. Gelecekte, çeşitli 3C tüketici elektroniği markalarına ve ürün türlerine daha fazla nüfuz edilmesi halinde, titanyum alaşımı, cilalama ve 3D baskı ekipmanlarına olan talebin artması bekleniyor.

Sonuçlar, titanyum alaşımlı 3D baskının, hammaddelerin ve çekirdek bileşenlerin yerelleştirilmesine ve verim oranını artırmak için işlem sonrası bağlantıların optimizasyonuna dayalı olarak net bir maliyet azaltma ve verimlilik iyileştirme yoluna sahip olduğunu gösteriyor. Tüketici elektroniğindeki pazar alanının 10 milyar yuan'ı aşması bekleniyor, aksi takdirde bu, 3D baskının geleceği haline gelebilir. Baskının temel gelişim yönleri.

Büyük tüketici elektroniği üreticileri titanyum alaşımlı malzemeleri kullanırken, 3D baskı ve titanyum alaşımlarının kombinasyonu endüstri gelişiminde yeni bir trend haline geldi. Titanyum alaşımlı malzemeler, yüksek mukavemet ve hafiflik avantajlarından dolayı tüketici elektroniği yapısal parçaları için önemli bir seçenek haline gelmiştir. Titanyum alaşımları zayıf ısı iletkenleridir. Seçici lazer eritme katkılı üretim prosesi geleneksel olanı ortadan kaldırır Çıkarımlı imalatın dezavantajları, titanyum alaşımlı yapısal parça işleme teknolojisinin geleceği haline gelebilir.

Üretim hafiflemeye doğru ilerliyor

3D baskı, kısa üretim döngüsü ve karmaşık şekilleri işleyebilme özelliğine sahiptir. 3D baskı, gerçekçi üç boyutlu nesneler oluşturmak için dijital model dosyalarına dayanan ve yapıştırılabilir malzemeleri katman katman istifleyen bir teknolojidir. Geleneksel üretim teknolojileriyle karşılaştırıldığında 3D baskı, kalıpları çıkarma, israfı azaltma ve envanteri azaltma avantajlarına sahiptir. Neden 3D kullanıyorsunuz? Titanyum alaşımlı yapısal parçalar yapmak için yazdırın:

1. Titanyum alaşımını işlemek zordur. Titanyum alaşımı zayıf bir ısı iletkenidir ve TC4'ün termal iletkenliği yalnızca 7,96W/m·K'dir; bu, paslanmaz çelik ve alüminyum alaşımından çok daha düşüktür. Bu, titanyum alaşımlarının işleme sırasında kolayca ısı biriktirmesine ve yerel olarak hızlı bir şekilde ısınmasına neden olur, bu da kesici takımlar ve işleme verimi üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir. Aibang Polymer verilerine göre, titanyum alaşımlı malzemelerden yapılmış cep telefonu orta çerçevelerinin genel verim oranı yaklaşık %30-40%'dir. , alüminyum alaşımlı orta çerçevenin %80'inden çok daha düşüktür.

 

2. 3D baskı, titanyum alaşımı işlemeye uygundur. SLM, katman katman biriktirmek ve entegre etmek için metal tozunun lazerle eritilmesini kullanan bir katmanlı üretim sürecidir. Bu, titanyum alaşımlarının teknik bir yolla kesilmesinin dezavantajlarını ortadan kaldırır; ikincisi, katmanlı imalat karmaşık yapılar için düşük maliyet hassasiyetine sahiptir. Bu nedenle tasarım özgürlüğü yüksektir ve daha fazla boşluklu yapılarla hafiflik sağlanabilir.

3D baskı, seri üretimde verimi artırabilen ve maliyetleri azaltabilen titanyum metali gibi ekipmanlarda yaygın olarak kullanılabilir. Askeri sanayi, tıbbi tedavi ve tüketici elektroniği gibi endüstriler tarafından yaygın olarak tercih edilmektedir, ancak yüksek üretim maliyeti, geniş uygulamasını sınırlayan ana nedendir. 3D baskı teknolojisi, katman katman geçmek için toz metal, seramik veya polimer malzemeler gibi yapışkan malzemeleri kullanır. Üç boyutlu nesneler oluşturmak için farklı şekillerdeki sürekli katmanların basılması ve üst üste bindirilmesi, titanyum alaşımı teknolojisinin seri üretim sorunlu noktalarını ve titanyum alaşımlı malzeme kalıplama sorunlarını çözebilir. Eritme ve döküm gibi üretim süreçlerini basitleştirebilir, entegre kalıplamayı gerçekleştirebilir ve titanyum alaşımı işleme verimlerini iyileştirerek bir gelecek oluşturabilir. Ölçek etkisinden sonra maliyetlerin daha da azalması bekleniyor.

3D baskı pazarı geniş bir alana sahip ve Çin pazarı hızla büyüyor. Verilere göre, 2021'den 2025'e kadar küresel 3D baskı pazarının büyüklüğünün, yıllık ortalama %18 bileşik büyüme oranıyla 15,2 milyar ABD Dolarından 29,8 milyar ABD Dolarına çıkması bekleniyor; 2021'den 2024'e kadar Çin'in 3D baskı pazarının büyüklüğünün 26,2 milyar ABD dolarından, yıllık ortalama %24 bileşik büyüme oranıyla 50 milyar Yuan'a yükselmesi bekleniyor. Çin'in 3D baskı pazarının büyüme hızı küresel ortalamanın biraz üzerinde.

Gelecekte maliyet düşüşü temel olarak üç açıdan sağlanacak: Hammaddelerin ve temel bileşenlerin yerli ikamesi ve verim artışını teşvik etmek için işleme sonrası bağlantıların optimizasyonu. Hammadde tozlarının ve çekirdek bileşenlerin yerelleştirilmesinin getirdiği fiyat düşüşünün yanı sıra verimdeki iyileşme de hesaba katıldığında, sonuçlar 3D baskı maliyetinin 2023-2024 yılında 100 yuan'ın altına düşmesinin beklendiğini gösteriyor.

Son zamanlarda, Avustralya'nın Royal Melbourne Teknoloji Enstitüsü ve Sidney Üniversitesi'nin de dahil olduğu uluslararası bir araştırma ekibi, güçlü ancak gerilim altında kırılgan olmayan yeni bir titanyum alaşımı oluşturmak için alaşımları ve 3 boyutlu baskı süreçlerini birleştirdi. Havacılık, biyotıp, kimya mühendisliği, uzay ve enerji teknolojisindeki uygulamalar için daha sürdürülebilir, yüksek performanslı yeni bir titanyum alaşımları sınıfının geliştirilmesi umut veriyor. Raporlara göre araştırma ekibi, alaşımlarını metal tozundan basmak için lazerle yönlendirilmiş enerji biriktirmeyi kullandı; bu, büyük ve karmaşık parçaların imalatına uygun bir 3 boyutlu baskı işlemiydi. Alaşım tasarım konseptlerini 3 boyutlu baskı süreci tasarımıyla birleştirdiler ve güçlü, sünek ve basılması kolay bir dizi alaşım belirlediler. Ekip, bu yeni alaşımların çekici özelliklerinin ticari alaşımlarla karşılaştırılabilir olduğunu söylüyor.

 

Geleneksel üretim süreçlerinde, titanil demir alaşımları iki zorlukla karşı karşıyadır: Birincisi, oksijenin titanyumu kırılgan hale getirebilmesi, diğeri ise demir eklenmesinin ciddi metalurjik kusurlara neden olabilmesi ve büyük titanyum parçaları oluşturabilmesidir. Araştırmacılar, yeni çalışmanın, bu oksijen gevrekleşmesi sorunlarını 3D baskı ve mikroyapısal tasarım yoluyla hafifletmek için bir şablon sağlayabileceğini söylüyor.

 

Bu yıldan bu yana, katlanır cep telefonlarında hafif tasarım elde etmek için 3D baskılı titanyum alaşımlı malzemeler ortaya çıktı. Şu anda elektronik ürünlerin metal yapı parçaları genellikle paslanmaz çelik ve alüminyum alaşımından yapılmaktadır. Birincisinin ağırlığı baskın değilken, ikincisinin sertliği ortalamadır. Titanyum alaşımı hem sertlik hem de ağırlık avantajına sahip olmasına rağmen işlenmesi zordur ve akma oranı düşüktür. 3D baskı işlemi, titanyum alaşımlı malzeme kalıplama ve teknik seri üretim sorunlarına ilişkin sorunları etkili bir şekilde çözebilir ve cep telefonu ürünlerinin genel deneyimini geliştirebilir.

Titanyum alaşımının düşük yoğunluğu, yüksek mukavemeti ve korozyon direnci sayesinde daha iyi dayanıklılık ve daha iyi çizilme direnci sağlanacaktır. Aynı zamanda, tüketici ihtiyaçlarını kişiselleştirilmiş bir şekilde karşılamak, tüketici elektroniği ürünlerinin görünüm tasarımına daha fazla yenilik ve özgürlük getirmek ve geleneksel üretimin sınırlamalarını kırmak için titanyum alaşımı üretimi 3D baskı teknolojisiyle birleştirilecek. Kişiselleştirilmiş tüketici elektroniği ürünlerine olan talep arttıkça, daha fazla tüketici ürünleri kendi tercihlerine ve ihtiyaçlarına göre kişiselleştirmeyi umuyor. 3D baskı sayesinde tüketiciler, elektronik ürünleri kişiselleştirmek ve daha iyi bir kullanıcı deneyimi elde etmek için farklı görünümler, malzemeler ve işlevler seçebiliyor.

Titanyum Alaşımlı 3D Baskı

Verim oranını artırmanın yanı sıra, tüketici elektroniği alanında 3D baskının uygulanması, ürün üretim maliyetlerinin etkili bir şekilde azaltılmasına ve verimliliğin artırılmasına da yardımcı olabilir. 3D baskı kalıp ve mekanik işleme gerektirmez. Tasarım taslaklarını doğrudan varlıklara dönüştürebilir, test ve değerlendirme için verimli bir şekilde ürün modelleri oluşturabilir, üretim sürecini basitleştirebilir, geleneksel üretim sürecinde zaman maliyetini ve üretim montaj maliyetini azaltabilir ve takip geliştirme ve yeniliği teşvik edebilir. Eklemeli imalat aynı zamanda daha az işçilik maliyeti gerektiren, gözetimsiz bir imalat süreci olarak da değerlendirilmektedir. Tek seferde kalıplanarak atık malzemeleri azaltır ve malzeme kullanımını iyileştirir, bu da malzeme maliyetlerinin azaltılmasına yardımcı olur.

 

Son yıllarda 3D baskı pazarı hızla büyüdü. İstatistiklere göre, 3D baskı üretim ürün ve hizmetlerinden elde edilen küresel gelir, bir önceki yıla göre %18 artışla 2022'de yaklaşık 18 milyar ABD dolarına ulaşacak. 3D baskı endüstrisi 25 yıldır üst üste çift haneli büyüme trendini sürdürüyor. Basında çıkan haberlere göre Apple, 3D baskı teknolojisini aktif olarak benimsiyor. 3D baskının kullanılması şirketin üretim süresini kısaltabilir ve üretim maliyetlerini azaltabilir.