3D打印用钛金属的优点分析
一种新兴的技术，挑战传统的制造方法。但是，如果要广泛使用添加技术，则必须考虑添加制造零件的腐蚀行为。
在过去的几十年中，在优化打印设备（包括高度可靠的激光，廉价的高性能计算硬件和软件）方面已产生了巨大的影响。当前，与其他制造技术相比，金属3D打印因其在生产金属材料方面的独特优势而受到关注。
让我们以钛基合金为例。由于钛将高性能零件的广泛工业应用与高加工成本，硬模制和常规加工的长交货时间结合起来，因此钛和钛合金在增材制造技术方面引起了极大的关注在钛合金中，Ti6Al4V是用于许多工程零件和生物医学植入物的广泛使用的材料。
该材料具有很强的抗腐蚀能力，并且具有高延展性。这些功能使其非常适合在多个行业中实施。3D打印钛有很多好处。
对于航空航天应用，使用钛和3D打印组件通常有助于降低购买率。源自航空航天工业的术语是指较初购买的物料的重量与成品重量之间的相关性。
例如，在传统制造中，钛飞机零件的买进/卖出比例可以在12：1到 25：1之间。这意味着您需要12-25公斤的原材料才能生产1公斤的零件。在这种情况下，较多可以处理90％的材料。
金属3D打印可以将钛的比例从3：1减少到12：1。这是因为金属3D打印机通常仅使用制造零件所需的材料量，并且支撑结构几乎不会产生浪费。对于昂贵的材料（例如钛），降低采购成本比节省成本非常重要。
由于拓扑结构的优化，增材制造还可以增强钛的轻质性能。工程师使用拓扑优化软件设置某些要求，例如载荷和刚度约束，然后让软件工具优化初始设计以满足这些要求。
通过这种优化，可以从设计中删除所有不必要的材料，从而创建一个轻便而坚固的组件。拓扑优化的设计通常只能在增材制造技术的帮助下进行制造。
航空航天业尤其珍惜这一优势，因为轻量化的3D打印钛金属零件可减轻重量并改善飞机性能。尽管钛3D打印具有很多优势，但仍需要考虑一些挑战。
1. 首先是需要制定将钛与添加剂技术一起使用的标准。一些公司已经朝这个方向采取了措施。
2. 第二个挑战是钛粉的高成本。钛3D打印已成为航空航天，医药和汽车领域的一项有价值的技术。
主要原因是钛的优越性能与减少3D打印中的浪费并创建复杂而轻巧的设计的能力相结合。将来，随着钛成本的下降和更多应用的发现，钛3D打印将成为广泛行业的理想制造替代方案。
