Die Titanlegierung TC4 wird aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit, hohen spezifischen Festigkeit, guten Zähigkeit und hervorragenden Biokompatibilität häufig in der Luft- und Raumfahrt, der Chemie, der Biomedizin und anderen wichtigen Bereichen eingesetzt. Die Verarbeitung der TC4-Titanlegierung im herkömmlichen Verfahren hat jedoch die Nachteile einer geringen Materialausnutzung, hoher Herstellungskosten und einer schwierigen Verformung, was die Förderung und Anwendung der TC4-Titanlegierung erheblich einschränkt, und das Aufkommen der 3D-Drucktechnologie wird diese Situation verbessern .
Der 3D-Druck, dessen wissenschaftlicher Name Additive Fertigung ist, hat seinen Ursprung in der Rapid-Prototyping-Technologie der 1990er Jahre. Im Gegensatz zur subtraktiven Fertigung nutzt es das Diskret-/Stapelprinzip, den Einsatz von Computertechnologie zur Verarbeitung von Teilen des 3D-Volumenmodells, das in eine Reihe dünner Scheiben mit einer bestimmten Dicke geschnitten wird, 3D-Druckgeräte zur Verarbeitung von Datenanalysen und die kontinuierliche Verarbeitung Verarbeitung jeder dünnen Scheibe und Stapelung, gefolgt von der Bildung dichter fester Teile. Die 3D-Drucktechnologie eignet sich für die Bearbeitung beliebig geformter Teile und bietet eine hohe Materialausnutzung sowie niedrige Kosten. Die 3D-Drucktechnologie eignet sich für die Bearbeitung beliebig geformter Teile und bietet die Vorteile hoher Materialausnutzung, niedriger Kosten und hoher Flexibilität und hohe Integration usw. Es eignet sich besonders für die Umformung von TC4-Titanlegierungen. Die 3D-Drucktechnologie umfasst hauptsächlich selektives Laserschmelzen (SLM), lasertechnische Netzformung (LENS) und Elektronenstrahlschmelzen (EBM). Elektronenstrahlschmelzen (EBM). Unter anderem hat das EBM-Formen im Vergleich zu den beiden anderen Formtechnologien viele Vorteile: (1) Das EBM-Formen nutzt einen Elektronenstrahl als Energiequelle, ohne Reflexion im Herstellungsprozess und mit hohem Energieverbrauch; (2) Das EBM-Formen wird in einer Vakuumumgebung durchgeführt, wodurch die Kontamination anderer Elemente in der Luft wirksam vermieden werden kann. (3) Das EBM-Formen ist aufgrund des hohen Energieeintrags und der hohen Scangeschwindigkeit effizienter als die anderen Formtechnologien. (4) Das EBM-Formen ist aufgrund des hohen Energieeintrags und der hohen Scangeschwindigkeit effektiver als die anderen Formtechnologien. (5) Das EBM-Formen ist effizienter als die anderen Formtechnologien. Hoch; (4) EBM-Formteile haben weniger Eigenspannungen und erfordern keine anschließende Wärmebehandlung, wodurch Energie gespart wird.
In- und ausländische Forschungsergebnisse zur EBM-Formung von TC4-Titanlegierungen zeigen, dass: EBM-Formung von TC4-Titanlegierungen makroskopische Organisation für das Wachstum von Säulenkristallen entlang der Baurichtung, Mikrostruktur für + Schichtstruktur, je schneller die Abkühlgeschwindigkeit, desto einfacher ist es, eine feinere Form zu erhalten Mikrostruktur. Durch die Optimierung der Prozessparameter erhält EBM die beste Energiedichte, wodurch die Entstehung einer großen Anzahl von Fehlern wirksam vermieden werden kann. Durch die anschließende HOP-Behandlung wird außerdem die Porosität beseitigt und die Mikrostruktur homogenisiert, was die Ermüdungseigenschaften deutlich verbessert, allerdings zu einer Kornvergröberung, einer geringeren Versetzungsdichte und einer leichten Abnahme der Legierungsfestigkeit führt. Eine Optimierung der Parameter des EBM-Umformprozesses, ergänzt durch eine entsprechende Nachbehandlung, kann durch konventionelles Gießen und Schmieden von TC4-Titanlegierungen mit mit dem EBM vergleichbaren Eigenschaften erreicht werden. Dadurch werden Rohstoffe eingespart, schnell, effizient und einfach komplexe Formen geformt des Werkstücks und wird nach und nach die aktuellen subtraktiven Fertigungsmethoden in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Chemie und Medizin ersetzen.
