TC4 titanyum alaşımı, korozyon direnci, yüksek özgül mukavemeti, iyi tokluğu ve mükemmel biyouyumluluğu nedeniyle havacılık, kimya, biyomedikal ve diğer önemli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, TC4 titanyum alaşımının geleneksel işlem altında işlenmesi, düşük malzeme kullanımı, yüksek üretim maliyeti ve zor deformasyon gibi dezavantajlara sahiptir; bu da TC4 titanyum alaşımının tanıtımını ve uygulamasını ciddi şekilde sınırlandırır ve 3D baskı teknolojisinin ortaya çıkışı bu durumu iyileştirecektir. .
Bilimsel adı katmanlı imalat olan 3D baskının kökeni 1990'lı yılların hızlı prototipleme teknolojisinden çıkmıştır. Eksiltici üretimden farklı olarak, ayrık/istifleme prensibini, belirli bir kalınlıkta bir dizi ince dilim halinde kesilmiş 3 boyutlu katı modelin parçalarını işlemek için bilgisayar teknolojisinin kullanımını, veri analizini işlemek ve sürekli verileri işlemek için 3 boyutlu baskı ekipmanını kullanır. her ince dilimin işlenmesi ve istiflenmesi, ardından yoğun katı parçaların oluşturulması. 3D baskı teknolojisi herhangi bir şekle sahip parçanın işlenmesi için uygundur ve yüksek oranda malzeme kullanımına sahiptir, düşük maliyetlidir, 3D baskı teknolojisi her şekildeki parçanın işlenmesi için uygundur ve yüksek malzeme kullanımı, düşük maliyet, yüksek esneklik avantajlarına sahiptir ve yüksek entegrasyon vb. Özellikle TC4 titanyum alaşımının oluşturulması için uygundur. 3D baskı teknolojisi temel olarak seçici lazer eritme (SLM), lazerle tasarlanmış net şekillendirme (LENS) ve elektron ışınıyla eritmeyi (EBM) içerir. elektron ışınının erimesi (EBM). Bunlar arasında, EBM kalıplamanın diğer iki kalıplama teknolojisiyle karşılaştırıldığında pek çok avantajı vardır: (1) EBM kalıplama, üretim sürecinde hiçbir yansıması olmadan ve yüksek enerji kullanımı olmadan enerji kaynağı olarak elektron ışınını benimser; (2) EBM kalıplama, havadaki diğer elemanların kirlenmesini etkili bir şekilde önleyebilen bir vakum ortamında gerçekleştirilir; (3) EBM kalıplama, yüksek enerji girişi ve yüksek tarama hızı nedeniyle diğer kalıplama teknolojilerinden daha verimlidir; (4) EBM kalıplama, yüksek enerji girişi ve yüksek tarama hızı nedeniyle diğer kalıplama teknolojilerinden daha etkilidir; (5) EBM kalıplama diğer kalıplama teknolojilerinden daha verimlidir. Yüksek; (4) EBM kalıplama parçaları daha az artık gerilime sahiptir ve daha sonra ısıl işlem gerektirmediğinden enerji tasarrufu sağlar.
EBM'yi oluşturan TC4 titanyum alaşımına yönelik yerli ve yabancı araştırma sonuçları şunu gösteriyor: EBM'yi oluşturan TC4 titanyum alaşımının bina yönü boyunca sütunlu kristallerin büyümesi için makroskobik organizasyonu, + katmanlı yapı için mikro yapı, soğuma hızı ne kadar hızlı olursa, daha ince elde edilmesi o kadar kolay olur mikro yapı. Proses parametrelerinin optimizasyonu, EBM'ye en iyi enerji yoğunluğunu verir ve bu da çok sayıda kusurun oluşmasını etkili bir şekilde önleyebilir. Sonraki HOP işlemi aynı zamanda gözenekliliği ortadan kaldırır ve mikro yapıyı homojenleştirir; bu da yorulma özelliklerini önemli ölçüde iyileştirir, ancak tane irileşmesine, daha düşük dislokasyon yoğunluğuna ve alaşım mukavemetinde hafif bir azalmaya yol açar. EBM şekillendirme prosesinin parametrelerinin optimizasyonu, uygun takip işlemleriyle desteklenerek, EBM ile karşılaştırılabilir özelliklere sahip TC4 titanyum alaşımlarının geleneksel dökümü ve dövülmesiyle elde edilebilir; hammadde tasarrufu sağlar, hızlı, verimli, karmaşık şekillerin oluşturulması kolaydır iş parçasının yerini alacak ve giderek havacılık, kimya ve tıp alanlarında kullanılan mevcut çıkarımlı üretim yöntemlerinin yerini alacak.
