Seperti yang dinyatakan dalam Tinjauan Aeroangkasa Global dan Industri Pertahanan Deloitte 2019, memandangkan industri aeroangkasa dan pertahanan terus berkembang, permintaan pengeluaran juga akan terus berkembang. Dan, apabila mereka bentuk untuk aplikasi aeroangkasa dan pertahanan, pemilihan bahan adalah kritikal. Untuk komponen di luar tanah, mengurangkan kiraan komponen dan berat adalah kunci. Di kawasan ini, setiap gram berat yang hilang akan membawa manfaat yang besar.
Titanium mempunyai takat lebur yang sangat tinggi, melebihi 1600 darjah, dan juga merupakan bahan tipikal yang sukar untuk dimesin, yang merupakan sebab utama mengapa ia lebih mahal daripada logam lain. Ti6Al4V kini merupakan bahan aloi titanium yang paling banyak digunakan. Ia bukan sahaja ringan, tetapi juga mempunyai kekuatan tinggi dan rintangan suhu tinggi. Ciri-ciri ini menjadikannya sangat popular dalam bidang aeroangkasa. Aplikasi biasa termasuk bilah, cakera, selongsong dan bahagian lain yang digunakan dalam bahagian suhu rendah kipas dan pemampat enjin, dengan julat suhu kerja 400-500 darjah ; juga digunakan dalam pembuatan komponen fiuslaj dan kapsul angkasa, sarung enjin roket, dan hab pemutar helikopter, dsb. Walau bagaimanapun, walaupun suhu tinggi dan rintangan kakisan, titanium adalah pengalir elektrik yang lemah, menjadikannya pilihan yang tidak baik untuk aplikasi elektrik. Aloi titanium juga lebih mahal berbanding dengan logam ringan lain seperti aluminium.
Penggunaan teknologi pembuatan aditif adalah kondusif untuk mengurangkan kos pemprosesan dan pembaziran bahan mentah, dan mempunyai kelebihan ekonomi yang ketara. Aloi berasaskan titanium juga merupakan sistem aloi yang paling sistematik dan matang untuk penyelidikan pembuatan bahan tambahan. Komponen aloi titanium yang dihasilkan secara tambahan telah digunakan dalam bidang aeroangkasa sebagai struktur menanggung beban. Menurut tinjauan rujukan teknologi percetakan 3D, Aero Met dari Amerika Syarikat mula membuat percubaan menghasilkan kepingan ujian struktur galas beban sekunder aloi titanium dalam kelompok kecil untuk sambungan berasaskan pembawa Boeing F/A-18E/F pesawat pejuang/serang pada tahun 2001, dan menerajui dalam merealisasikan aloi titanium LMD pada tahun 2002. Penggunaan bahagian struktur galas beban sekunder pada pesawat pengesahan F/A-18. Universiti Aeronautik dan Astronautik Beijing telah menembusi teknologi utama pembuatan aditif laser aloi titanium. Sifat mekanikal komprehensif aloi adalah jauh lebih tinggi daripada sifat penempaan. Universiti Politeknik Barat Laut menggunakan teknologi pembuatan aditif laser untuk mengeluarkan jalur tepi atas dan bawah rusuk sayap tengah pesawat C919 untuk China Commercial Aircraft Corporation, dengan saiz 3000mm×350mm×450mm dan jisim 196kg.
Pembuatan Aditif Aluminium dan Industri Aeroangkasa
Aloi berasaskan aluminium mempunyai ketumpatan rendah, kekuatan spesifik yang tinggi, rintangan kakisan yang kuat, kebolehbentukan yang baik, sifat fizikal dan mekanikal yang baik, dan merupakan bahan struktur logam bukan ferus yang paling banyak digunakan dalam industri. Untuk pembuatan aditif laser, bahan berasaskan aluminium adalah bahan tipikal yang sukar diproses, yang ditentukan oleh sifat fizikal khasnya (ketumpatan rendah, kadar penyerapan laser rendah, kekonduksian terma yang tinggi, dan pengoksidaan mudah, dsb.). Dari perspektif proses pembentukan pembuatan aditif, ketumpatan aloi aluminium adalah kecil, kecairan serbuk agak lemah, keseragaman meletakkan pada katil serbuk pembentuk SLM adalah lemah atau kesinambungan pengangkutan serbuk dalam proses LMD adalah lemah, Oleh itu , ketepatan dan ketepatan sistem penyuapan serbuk/serbuk dalam peralatan pembuatan aditif laser adalah tinggi.
Aloi aluminium yang kini digunakan dalam pembuatan bahan tambahan adalah terutamanya aloi Al-Si, antaranya AlSi10Mg dan AlSi12 dengan kecairan yang baik telah dikaji secara meluas. Walau bagaimanapun, disebabkan sifat bahan aloi aluminium tuangan aloi Al-Si, walaupun ia disediakan oleh proses pembuatan aditif laser yang dioptimumkan, kekuatan tegangan sukar melebihi 400MPa, yang mengehadkan prestasi perkhidmatannya dalam aeroangkasa dan bidang lain. Gunakan pada anggota yang menanggung beban tinggi.
Untuk mendapatkan lagi sifat mekanikal yang lebih tinggi, banyak perusahaan dan universiti di dalam dan luar negara telah mempercepatkan kadar penyelidikan dan pembangunan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dan sejumlah besar aloi aluminium berkekuatan tinggi khusus untuk pembuatan bahan tambahan telah dilancarkan di pasaran. Airbus telah membangunkan Scalmalloy, bahan serbuk aloi aluminium berkekuatan tinggi pertama di dunia khusus untuk pembuatan aditif, sebagai tindak balas kepada keperluan pembuatan aditif bahagian aloi aluminium untuk penerbangan. Kekuatan tegangan pada suhu bilik ialah 520MPa. Ia telah digunakan untuk pembuatan bahan tambahan bahagian struktur kabin pesawat A320. Kekuatan aloi aluminium 7A77.60L berkekuatan tinggi yang dibangunkan oleh Makmal Penyelidikan Hughes (HRL) di Amerika Syarikat melebihi 600Mpa, menjadi aloi aluminium kekuatan tinggi setara tempa pertama yang boleh digunakan untuk pembuatan bahan tambahan. NASA Marshall Space Flight Center telah mula menggunakan Bahan ini digunakan dalam pengeluaran bahagian aeroangkasa berskala besar; Rujukan teknologi percetakan 3D juga telah melaporkan bahawa aloi aluminium kekuatan tinggi khas cetakan 3D baharu yang direka dan dibangunkan oleh Institut Penyelidikan Perindustrian CRRC domestik telah menembusi had paten Airbus. Kestabilan melebihi 560MPa, yang jauh lebih baik daripada prestasi pencetakan serbuk aloi aluminium Scalmalloy® Airbus. Ia boleh memenuhi keperluan percetakan 3D untuk bahagian pembuatan mewah seperti peralatan transit rel domestik dan aeroangkasa. aplikasi pembuatan bahan.
