采用直接金屬激光燒結(jié)的增材制造技術(shù)，可以打印具有改良表層的鈦飛機(jī)部件。

俄羅斯托木斯克理工大學(xué)的物理學(xué)家們目前正在致力于用鈦合金制造耐氫的產(chǎn)品。通過增材制造生產(chǎn)的金屬制品在確保了材料節(jié)約的同時(shí)也使制作幾何結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的產(chǎn)品成為了可能。俄羅斯科學(xué)基金會(huì)目前已經(jīng)給托木斯克理工大學(xué)一個(gè)為期三年的資助，為該大學(xué)用鈦合金Ti-6Al-4V, Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si開發(fā)出耐氫的產(chǎn)品提供支持。

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一個(gè)3D打印鈦合金樣品（圖片由托木斯克理工大學(xué)提供）

由于鈦非常堅(jiān)固，鈦金屬產(chǎn)品廣泛地運(yùn)用在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中，每一架客機(jī)上有15% - 20%是鈦合金的部件。然而，當(dāng)前那些零部件還是由傳統(tǒng)鑄造工藝制成的。

托木斯克理工大學(xué)普通物理系副教授Natalia Pushilina說：“在俄羅斯，這是一項(xiàng)相當(dāng)新的技術(shù)，為了推行這項(xiàng)技術(shù)，得需要開發(fā)特殊的3D打印設(shè)備和粉末生產(chǎn)設(shè)備，因此研究的范圍很大。這種設(shè)備的需求越來越大，金屬加工領(lǐng)域大量的增材制造技術(shù)的科學(xué)出版物就印證了這一點(diǎn)，在過去幾年里，在領(lǐng)先的科學(xué)出版物數(shù)據(jù)庫中數(shù)量顯著增加，這意味著國際社會(huì)對其興趣濃厚“。

Pushilina和她的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃用BT6和BT9鈦合金打印飛機(jī)零件。 BT6是在俄羅斯生產(chǎn)的一種常見的材料，而BT9則是由托木斯克理工大學(xué)從結(jié)晶鈦中獲取的。

Pushilina說：“對于研究，我們選擇了這兩種材料，因?yàn)樗鼈兊男阅苓m合并且已經(jīng)應(yīng)用于飛機(jī)制造。BT6用于制造能耐高溫、腐蝕介質(zhì)和飛行期間大氣中氫氣飽和的渦輪部件。”

根據(jù)研究人員介紹，鈦合金3D打印與傳統(tǒng)工藝的不同之處在于3D打印是基于激光的增材制造技術(shù)，這使得3D打印可以制造任何配置的部件，而且，使用的材料也更少。

“使用3D技術(shù)，您可以打印任何部分。”工程師Viktor Kudiyarov說：“這超出了每天生產(chǎn)大量產(chǎn)品的工廠支持的大規(guī)模生產(chǎn)的范疇。我們的目標(biāo)是開發(fā)一種用鈦合金打印個(gè)別復(fù)雜零件的技術(shù)。”

托木斯克理工大學(xué)科學(xué)家決心揭開各種打印參數(shù)和制造物品特性之間的規(guī)律。 到目前為止，他們已經(jīng)確定了十多個(gè)參數(shù)。 通過改變它們，有可能可以創(chuàng)造具有不同特定屬性的產(chǎn)品以及具有漸變表面層的產(chǎn)品。

目前，產(chǎn)品的這種改變需要額外的生產(chǎn)過程。 首先制造均勻的部件，然后打印上額外的涂層，托木斯克理工大學(xué)的科學(xué)家開發(fā)的技術(shù)結(jié)合了這兩個(gè)過程， 產(chǎn)品立即印上改良后的涂層。

托木斯克理工大學(xué)的物理學(xué)家們目前正致力于展示用增材制造技術(shù)生產(chǎn)鈦合金部件的優(yōu)勢所在。

原出處：Photonics
翻譯：Nick