積層造形技術 (AM) としても知られる 3D プリンティング テクノロジーは、ラピッド プロトタイピング テクノロジー (RP) です。 これは、構築されたデジタル モデル ファイルに基づいており、粉末金属、セラミック、ポリマー材料などの結合可能な材料を使用します。 異なる形状の連続したレイヤーを 1 層ずつ印刷して積み重ねて、3 次元オブジェクトを構築します。
従来の鋳造プロセスと比較した場合、3D プリンティングの最大の利点は、押出、鍛造、鋳造、および目的の形状を得るために二次加工などの従来の製造方法を必要とせず、複雑な部品を原材料から直接自由に製造できることです。 そして原材料の利用率はほぼ100％です。
3D プリンティングのチタンおよびチタン合金は、航空宇宙、生物医学、電力エネルギー、海洋工学などの分野で幅広い応用の可能性を示しています。 将来的に 3D プリンティングを使用して高品質のチタン部品の量産を実現することは非常に困難になるでしょう。 この原因は伝統的なチタン産業にも大きな影響を与えるだろう。
現在、粉末融解および指向性エネルギー堆積に基づく熱源印刷法がチタンおよびチタン合金に広く使用されていますが、従来の鋳造プロセスと比較して、通常は少量のバッチおよび高品質のカスタマイズされたチタン部品で高品質のチタン部品が製造されます。 コスト、供給システムに必要な球状チタン粉末の準備コストは高く、熱源印刷装置は1セットあたり300万〜1000万元と高価です。 この場合、低コストの印刷プロセスが有利になります。 チタン部品の製造には、3DP および DIW のコールド プリンティング法が使用されます。 このプロセスは、熱源印刷技術における局所的な高温によって引き起こされる問題を回避し、設備コストが低く、原料粉末の高い真球度を必要としません。
さらに、コールドプリンティング技術の大きな利点は、さまざまな粉末原料を柔軟に使用できることであり、チタンベースの複合材料の開発においてレーザー積層造形よりも大きな可能性を示しています。 成形プロセス中にチタンおよびチタン合金の低ギャップ制御と焼結緻密化をどのように達成するかは、将来の 3D コールド プリンティング技術の重要な開発方向の 1 つです。
同時に、3Dプリンティングチタンおよびチタン合金の適用可能性を拡大し、工業的な量産を促進するために、この分野の将来の開発は材料開発とプロセス制御に基づいて行うことが推奨されます。 また、人工知能制御の関連リソースを統合し、成形メカニズムを改善し、コストを高めることもできます。 高性能チタン部品をニアネットシェイプで低コストかつ短時間で製造します。
