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钛合金3D打印技术的应用

   2020-04-25 网友投稿1
核心提示:钛合金是最常用的3D打印材料之一,在多个领域得到了广泛应用。
     原标题:钛合金3D打印技术的应用

    近年来,3D打印技术成为一种新兴制造方式。它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

    与传统制造技术不同,3D打印过程是将数字化信息技术与制造技术相融合,根据任意零件三维模型快速制造任意复杂形状3D物体,无需专用模具,在金属成形过程中发挥着不可替代的作用。其易用性高、精度高、成本低,近年来发展非常迅速。

    钛合金是最常用的3D打印材料之一,在多个领域得到了广泛应用。

    医用领域

    钛被称为“亲生物”金属,具有无毒无害、耐高温、高耐腐蚀性、高强度、低密度、良好的生物相容性等优点,而且弹性模量与人体硬组织接近,在医用金属领域占据了“半壁江山”。现今运用到钛合金3D打印技术的主要是骨科与牙科。

    骨科适合3D技术的有骨科手术辅助和骨置换体。利用3D打印技术,可直接制造出钛合金假骨,且在手术完成后能达到接近人体真骨的效果。2015年7月,西安空军军医大学唐都医院胸腔外科为一名胸骨肿瘤患者成功实施了3D打印钛合金胸骨植入手术,术后患者恢复良好,无任何并发症出现,这也成为世界首例3D打印钛合金胸骨植入术。

    牙科则是利用3D打印技术生产牙科相关植入体零件,如牙冠、牙桥、舌侧正畸托槽、假牙支架、牙钉等。

    手板和模具领域

    3D打印在手板[i]和模具领域亦有着得天独厚的优势。与传统制作方式相比,3D打印因由计算机控制,能严格按照三维软件绘图来控制尺寸。对于复杂零件,没有制作路径限制,可极大幅度降低模型和模具制备时间,提高模型精度与质量,节约大量时间和金钱。

    航空航天领域

    “轻量化”和“高强度”一直是航空航天设备研发制造追求的主要目标,而由3D打印制造的钛合金零件则完全符合其要求。

    首先,3D打印技术可制造出各种形状复杂的零部件,缩短制造时间,降低生产成本;其次,3D打印还可直接用于零部件的修复和制造。航空航天零件结构较复杂,且成本高昂,一旦出现瑕疵或缺损,可能造成数十万甚至上百万人民币的损失。而3D打印技术可用同一材料将缺损部位修补成完整形状,大大节约时间和金钱。
 
标签: 钛合金 技术
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