中國鈦合金3D打印技術的發(fā)展史

鈦是一種密度僅有不銹鋼板材的一半，抗拉強度卻遠高于絕大多數(shù)合金的原料，被廣泛用于航天航空海運業(yè)。美國是最初設計開發(fā)鈦合金三維打印技術的我國。1985年，美國就在中國外交部的關鍵下秘密開始了鈦合金激光成形技術的科研，并在1992年公之于眾。然后美國再度新產品開發(fā)這一技術，并在2002年將激光成形的鈦合金零件裝上戰(zhàn)機試驗。三維打印技術可以追溯到1984年，最初設計開發(fā)出從數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)信息打印出三維物品的技術并在2年后設計開發(fā)出第一臺商業(yè)三維印刷機械設備。然后在所有90年代不斷完善了其基本技術和規(guī)范，并在二十一世紀出資金分配了應用。三維打印技術依據(jù)激光融化金屬粉末，大部分可以“打印”一切模樣的產品。其很大 的特點是，運用的原料為金屬復合材料，“打印”的產品具有十分高的工藝性能，能做到航空航天、模貝、車子、醫(yī)學、口腔內部口腔科、工藝品等不一樣行業(yè)的規(guī)定。

在中國的鈦合金激光成形技術發(fā)展趨勢較為晚，直到1995年美國破解其新產品開發(fā)計劃方案三年才慢慢資金分配科研。前期基本屬于追隨著美國的培訓學習，在中國各省好幾家高等院校和調研室設立實驗室進行科研。在這其中，中航激光技術卓越團隊得到的鑄就更加顯著。早在2000年上下左右，中航激光技術卓越團隊就早就慢慢資金分配“三維激光電弧焊接電焊焊接快速成型技術技術技術”新產品開發(fā)，在我國尤其是部隊財產的持續(xù)可用下，經(jīng)歷很多年新產品開發(fā)，解決了“惰性氣體維護保養(yǎng)系統(tǒng)”、“熱應力離散變量”、“缺陷控制”、“晶格常數(shù)成長發(fā)育控制”等多種多樣全世界技術難題、生產加工出結構繁雜、規(guī)格型號保證1m量級、特點做到主承力結構要求的產品，具有了商業(yè)應用實用價值。

目前，在中國早就具備了運用激光成形超過12平方米的復雜鈦合金預制件構件的技術和專業(yè)能力，并資金分配很多中國國際航空公司科研項目的原型和商品經(jīng)濟生產制造中。變?yōu)槟壳叭蛭ㄒ徽莆占す獬尚吴伜辖鸫笾行⌒椭鞒辛︻A制件構件生產加工并且電腦裝機建筑項目應用的我國。傳統(tǒng)的鈦合金零件生產加工重要依靠煅造和煅造。在這其中煅造零件容易大空間生產加工，但凈重量非常大且無法生產制造成細膩的模樣。煅造銑削雖然精度非常好，美國F-22戰(zhàn)機的重要承受力預制構件便是大中小型煅造鈦合金框。由于鈦合金凈重比較輕，抗拉強度高，鈦合金預制件構件在國際航空公司領域有著廣泛的應用前景。目前，出色戰(zhàn)機上的鈦合金預制件構件所占占有率早就超過20%。激光鈦合金成形技術則徹底消除了這一系列難題，由于采用累積技術，它節(jié)約了90%十分價格比較貴的原材料，再加上無需生產加工專用的模貝，原本相當于原料成本費用1~2倍的生產制造花銷現(xiàn)如今只務必原來的10%。生產制造一噸凈重量的鈦合金復雜零部件，粗略地很有可能，傳統(tǒng)工藝的成本費用大約是2500余萬元，而激光三維電弧焊接電焊焊接快速成型技術技術技術的成本費用僅130余萬元左右，其成本費用僅是傳統(tǒng)工藝的5%。但是零件生產加工耗費情況嚴重，原料的95%全是會被作為廢料摘除，而且煅造鈦合金的規(guī)格型號遭到苛刻的限制：三萬噸級大中小型液壓機僅有煅造不超過0.8平方米的零件，就算世界上最大的八萬噸級液壓機，煅造的零件規(guī)格型號也不能超過4.5平方米。而且這二種技術都無法生產加工復雜的鈦合金預制件構件，而電弧焊接電焊焊接則會遇到可怕的鈦合金腐蝕情況。