סטטוס מחקר של יישום סגסוגת טיטניום בטכנולוגיית ייצור תוסף

Jul 24, 2025

השאר הודעה

עבור היישום של סגסוגת טיטניום Gr.5 בייצור תוסף (AM), חלה התקדמות משמעותית במחקר וביישום של סגסוגת טיטניום Gr.5 בתעשיות הביו-רפואיות, התעופה והחלל והרכב. בתחום הביו-רפואה, טכנולוגיית AM נמצאת בשימוש נרחב בייצור שתלים מותאמים אישית, לרבות אך לא רק שתלים דנטליים, צלחות תותבות גולגולתיות, תותבות הלסת התחתונה, מכשירי איחוי צוואר הרחם, שתלי דיסק אגן, תותבות ירך וקרסול וכו'. סגסוגות טיטניום נהנות מהבחירה הביולוגית המועדפת שלהן מהחומרים הביולוגיים המועדפים שלהן. תחום ביו-רפואי. טכנולוגיית AM יכולה להתאים אישית. שתלים מותאמים בצורה מושלמת בהתאם למצב הספציפי של המטופל, משפרים מאוד את האפקט הניתוחי ואת מהירות ההחלמה של המטופל.

 

 

בתחום התעופה והחלל, טכנולוגיית AM משמשת בעיקר לייצור רכיבים בעלי דרישות ביצועים גבוהות במיוחד וסביבות עבודה קיצוניות, כגון חלקי מנוע שונים וחלקי מבנה של חללית. השימוש בטכנולוגיית AM יכול להפחית משמעותית את בזבוז החומרים ולייצר חלקים מבניים מורכבים שקשה להשיגם בשיטות ייצור מסורתיות, לשפר את ביצועי החלקים ולהפחית משמעותית את האיכות, שהיא חיונית עבור תעשיית התעופה והחלל בשאיפה ליעילות אולטימטיבית וצריכת אנרגיה מזערית.

 

בתעשיית הרכב, טכנולוגיית AM משמשת בעיקר בייצור אבות טיפוס מהיר, ייצור חלקי רכב מורכבים או מותאמים אישית. לדוגמה, קליפרים בלמים, תושבות כנף אחוריות ניתנות להזזה וכיסויי דיפון לצינור האחורי. בתחום עיצוב המירוצים, הפחתת משקל ושיפור חופש העיצוב הם מפתח במיוחד, וטכנולוגיית AM מראה פוטנציאל יישום גדול בתחום זה. באמצעות עיצוב קל משקל, הוא יכול לשפר ביעילות את צריכת הדלק ולהפחית פליטות, מה שעולה בקנה אחד עם יעדי הפיתוח בר-קיימא של תעשיית הרכב.

 

Additive manufacturing technology

 

במקרה של ציוד סגסוגת טיטניום ימית, התנאים הייחודיים של סביבת-הים העמוקה, כגון לחץ הידרוסטטי גבוה, טמפרטורה נמוכה ותכולת חמצן מומס נמוכה, מציבים אתגרים בפני העמידות בפני קורוזיה של סגסוגות טיטניום המשמשות בציוד תת-מימי. גורמים אלה יכולים להשפיע על ההתנהגות הקורוזיבית של חומרים, במיוחד להגביר את הסיכון של קורוזיה מקומית ופיצוח קורוזיה מתח. מחקר Pazhanivel הראה כי הרגישות של סגסוגת טיטניום Gr.5 שהוכנה על ידי טכנולוגיית SLM גדלה כאשר בוצעה בדיקת המתח האיטי (SSRT) בסביבת NaCl. זה מיוחס בעיקר לרגישות המוגברת לקורוזיה של ממשק / פאזה ולהיווצרות גזים. קצב הקירור המהיר בטכנולוגיית SLM מקדם עידון גרגירים, אשר, תוך שיפור חוזק החומר, יכול להוביל גם לסיכון מוגבר לסדקים בקורוזיה. בנוסף, קורוזיה אלקטרוכימית היא גם בעיה עבור סגסוגות טיטניום עבור ציוד-מימי עמוק, שכן היא עלולה להוביל לפגיעה בתכונות החומר ואף לסכן את שלמות המבנים. המחקר של Zhou מצא שעמידותן בפני קורוזיה של סגסוגות Gr.5 המיוצרות בטכנולוגיית LMD עם נתיבי סריקה חד-כיווניים- נחותה מזו של פרזול מסורתי. קירור מהיר ושיפועים תרמיים לא אחידים במהלך LMD עלולים להוביל להיווצרות שלבים לא{12}}שיווי משקל כמו מרטנסיטית בסגסוגת, והנוכחות של שלב זה עשויה להפחית את עמידות הסגסוגת בפני קורוזיה.

 

למרות האתגרים העומדים בפני סגסוגות טיטניום ביישום ציוד תת-מימי בייצור תוסף, טכנולוגיה זו טומנת בחובה פוטנציאל גדול לשפר את עמידותה בפני קורוזיה, במיוחד במגזר הימי. בעזרת-מחקר מעמיק של ההשפעה של סביבת-הים העמוק, צפוי שניתן לפתח טוב יותר חומרים מסגסוגת טיטניום ולקדם את הפיתוח של טכנולוגיית ציוד-עמוק.

שלח החקירה