Титан или Ti6Al4V

Материал: Ti6Al4V
Принтер: Arcam A2
Технология: Electron Beam Melting (EBM) или технология электронно-лучевой плавки

Толщина слоя: +/- 0.2 мм, +/- 0.13 мм
Размер камеры: 200 х 200 х 350 мм.

Характеристики материала для 3D-печати Ti6Al4V:

Данные снимались с использованием следующих моделей:

Эталонная модель ARCAM размером 100 мм
Эталонная модель ARCAM размером 10 мм

Шероховатость поверхности (по вертикали и горизонтали) Ra25/Ra35
Диаметр электронного луча (FWHM) 0.2 мм – 1.0 мм (с плавной регулировкой)
Скорость сканирования 800s м/с
Скорость построения (эталонная модель ARCAM) 55/80 см3/ч (Ti6Al4V)

Сплав Ti6Al4V — наиболее распространенный материал, применяемый в EBM-процессе, включая 3D-принтер Arcam A2, на котором мы работаем.

По составу это 6% алюминия, 4% ванадия, остальное — титан. Также могут присутствовать мелкие примеси — максимум 0.25% железа и 0.2% кислорода.

Вообще титан сам по себе — замечательный металл. Его главные достоинства — низкая плотность, переносимость высоких температур и хорошая коррозийная стойкость в любых условиях. Изначально уделом титана была аэрокосмическая отрасль, где его применяли, в первую очередь, для изготовления лопастей турбин. Сейчас потребителем титана на 70% является самолетостроение и космонавтика. Материал используется и в других областях, таких как ювелирное дело, спорт-инвентарь, здесь оценили его легкий вес и прочность. Также титан незаменим в биотехнологиях как заменитель или протез: его совместимость в живыми тканями великолепна.

Ti6Al4V является самым “ходовым” сплавом титана, на его выпуск уходит от 50% до 70% процентов всего добываемого в мире титана. По химической классификации его микроструктура относится к группе α+β-сплавов. Детали имеют более высокую плотность и значительно меньшую зернистость благодаря быстрому охлаждению расплавленного материала. При 3D-печати из Ti6Al4V микроструктура материала лучше, чем литые детали из тоже сплава.

Максимальная температура применения составляет 400 ⁰С, плотность — 4420 кг/см2, модуль Юнга — 100 ГПа, предел прочности — 1000 МПа. Для сравнения, стандартная отожженная нержавеющая сталь имеет плотность 8000 кг/см2, модуль Юнга 193 ГПа, предел прочности — всего 570 МПа. Температура плавления сплава — около 1600 ⁰С.

Сферы применения материала для 3D-печати Ti6Al4V

Аэрокосмическая отрасль:
Детали газотурбинных двигателей, каркасы
Энергетика:
Лопасти паровых турбин, теплообменники
Химическая промышленность:
Емкость для хранения химикатов
Производство топлива:
Детали, стойкие к бензинам, растворителям и другим углеводородам
Медицина:
Бедренные и зубные импланты
Спорт и отдых:
Теннисные ракетки, клюшки для гольфа, ювелирные украшения