DLP光硬化3Dプリントチタン合金？俊景科技と北京航空航天大学が革新的なソリューションを共同開発

南極熊の紹介：中国では、DLP光硬化3D印刷技術を使用してチタン合金の印刷を実現した人もいます。
材料科学と付加製造技術が急速に発展するにつれ、Ti-6Al-4V 合金は、その高い強度、軽量性、耐腐食性、優れた生体適合性により、多くの分野で大きな可能性を秘めています。従来の加工方法では複雑なニーズを満たすことができませんが、積層造形技術は独自の利点により徐々に主流になってきました。

2024年9月、南極熊は最近、君晶科技と北京航空航天大学が光硬化付加製造技術を利用してTi-6Al-4V材料の従来の製造上の問題点を克服し、その複雑な構造を高精度に成形する方法を提供したことを知りました。従来の技術と比較して、製品の開発と商品化の時間を短縮し、製造サイクルとコストを短縮できます。

1. 材料構成

材質はガスアトマイズ法で製造された球状Ti-6Al-4V金属粉末で、粒径は主に10～30μmです。図1と表1はそれぞれ粉末の形態と化学組成を示しています。樹脂配合を最適化した後、印刷物の固形分は約45vol.%になります。製造されたチタン合金製品は、耐高温性、耐摩耗性、高比強度などの利点があり、航空機エンジンなどの極限環境でも優れた高温安定性を示し、耐用年数を延ばします。

△ 図1 Ti-6Al-4V金属粉末の形態

△ 表1 Ti-6Al-4V金属粉末の化学組成

2. 光硬化3Dプリントこのチタン合金光硬化3Dプリントモデルは、タービンブレードと多孔質構造を例にとり、昇降式DLP3DプリンタJ2-D100T-CERAMICSを使用して印刷されています。成形体のX、Y、Z方向の誤差はそれぞれ0.25、0.23、0.05mmです。焼結後の成形体のX、Y、Z方向の収縮率はそれぞれ4%、4.2%、3.5%です。焼結後、成形体全体のサイズはある程度縮小しますが、ソフトウェアで拡大率を設定することでサイズを補正し、最終的に必要なサイズの部品を得ることができます。

△図2 光硬化チタン合金モデルの情報と印刷パラメータ

光硬化技術を使用して形成されたチタン合金ブランクは、一貫した性能を持つ製品を得るために脱脂および焼結する必要があります。ユーザーのパフォーマンス要件、コスト予算、時間効率などの要素に基づいて、最も適切な焼結技術を選択できます。俊景科技は光硬化チタン合金ブランクに無加圧焼結プロセスを採用しており、焼結性能が優れています。製品は研削や研磨などの後処理を必要とせず、アプリケーションシナリオの要件を満たすことができます。

△ 図3 光硬化チタン合金サンプルと性能パラメータ

俊景科技と北京航空航天大学の革新的な DLP チタン合金 3D プリント成果は、従来の付加製造技術に挑戦し、チタン合金材料の応用範囲を拡大します。ステレオリソグラフィー技術は、航空宇宙、医療インプラントなどの分野に新たなソリューションをもたらします。

俊景テクノロジーについて

広東君晶科技有限公司は、2021年6月に広東省仏山市南海区に登記されました。本社の北京君晶科技有限公司は、2023年11月に北京市海淀区中関村核心エリアに登記されました。長江デルタ研究開発生産製造センターを計画中です。同社は、セラミックや金属材料の光硬化型3Dプリント、セラミック複合材などの難加工材料の製造技術、汎用半導体支援装置などを主な事業としている。同社は、アルミナ、ジルコニア、酸化ケイ素、炭化ケイ素、圧電セラミックス、ヒドロキシル凝灰岩などの各種光硬化性3Dセラミックススラリー、および光硬化リフティング、シンキングDLP、シンキングSLA、直接描画DIW、薄膜スプレー、バイオピコスケール印刷などの一連の設備の国内プロバイダーであり、3Dプロセス生産ライン全体の総合ソリューションプロバイダーです。当社は、国内外の3Cエレクトロニクス、工業用セラミック、高級消費財、太陽光発電半導体、チップ半導体、貴金属などの分野の大手企業と緊密に協力し、セラミック積層造形の分野で米国Aサプライヤー資格を取得しました。当社の創業者は、国内の主要大学出身の先進製造、セラミック材料などの分野の著名な専門家、小型巨大企業の創業者、省レベルの専門新興企業の創業者、元Foxconnプロジェクトマネージャー、元Boschilin R＆Dチームの中核メンバーです。中核メンバーは、国家、省、省レベルの10以上の主要重点プロジェクトを主宰し、工業、航空宇宙などの分野で多くの重要な科学技術成果の大規模応用を主宰し、セラミックの付加製造と除去製造、マイクロナノ3D製造、シリコンカーバイドの超微細3D製造におけるより高度な産業化研究の実施を会社に主導しました。

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