להדפסה מסגסוגת טיטניום יש פוטנציאל גדול

לאחרונה נעשה שימוש בחומרי סגסוגת טיטניום במוצרי סמארטפונים פופולריים רבים. למשל, חומרים חדשניים כמו מסגרת אמצע 99% טיטניום וצירי טיטניום. גוף טיטניום חדש הופיע גם קודם לכן, והפך לטלפון הנייד הראשון של אפל שמשתמש בטיטניום ברמה תעופה. לסגסוגת טיטניום יש יתרונות ביצועים משמעותיים והיא יכולה לשלב טוב יותר את המאפיינים של חוזק ודק, ובכך להפחית את העובי והמשקל של טלפונים ניידים ולשפר את החוזק. בעתיד, אם הוא ייחדיר עוד יותר למותגי 3C מוצרי אלקטרוניקה וסוגי מוצרים שונים, הוא צפוי להגביר את הביקוש לסגסוגת טיטניום, ליטוש וציוד להדפסת תלת מימד.

התוצאות מראות שלהדפסת תלת מימד מסגסוגת טיטניום יש מסלול ברור להפחתת עלויות ושיפור יעילות המבוסס על לוקליזציה של חומרי גלם ורכיבי ליבה ואופטימיזציה של קישורים לאחר עיבוד לשיפור קצב התפוקה. שטח השוק בתחום האלקטרוניקה הצרכני צפוי לעלות על 10 מיליארד יואן, או שהוא עשוי להפוך לעתיד של הדפסת תלת מימד. כיווני הפיתוח העיקריים של הדפוס.

בעוד שיצרני מוצרי אלקטרוניקה גדולים פורסים חומרים מסגסוגת טיטניום, השילוב של הדפסת תלת מימד וסגסוגות טיטניום הפך לטרנד חדש בפיתוח התעשייה. חומרי סגסוגת טיטניום הפכו לאופציה חשובה עבור חלקי מבנה אלקטרוניים לצרכן בהתבסס על יתרונותיהם של חוזק גבוה וקל משקל. סגסוגות טיטניום הן מוליכות חום גרועות. תהליך ייצור תוסף המסת הלייזר הסלקטיבי נמנע ממסורתי. החסרונות של ייצור חיסור עשויים להפוך לעתיד של טכנולוגיית עיבוד חלקי מבנה מסגסוגת טיטניום.

הייצור נע לעבר קל משקל

להדפסת תלת מימד יש מאפיינים של מחזור ייצור קצר ויכולת לעבד צורות מורכבות. הדפסת תלת מימד היא טכנולוגיה המבוססת על קבצי מודל דיגיטלי ועורמת חומרים הניתנים לחיבור שכבה אחר שכבה לבניית אובייקטים תלת מימדיים מציאותיים. בהשוואה לטכנולוגיות ייצור מסורתיות, להדפסת תלת מימד יש את היתרונות של הסרת תבניות, הפחתת פסולת וצמצום המלאי. למה להשתמש בתלת מימד? הדפס לייצור חלקי מבנה מסגסוגת טיטניום:

1. קשה לעבד סגסוגת טיטניום. סגסוגת טיטניום היא מוליך גרוע של חום, והמוליכות התרמית של TC4 היא רק 7.96W/m·K, שהיא נמוכה בהרבה מפלדת אל חלד וסגסוגת אלומיניום. זה גורם לסגסוגות טיטניום לצבור בקלות חום במהלך העיבוד ולהתחמם באופן מקומי במהירות, דבר שיש לו השפעה שלילית על כלי החיתוך ותפוקת העיבוד. על פי נתוני Aibang Polymer, שיעור התשואה הכולל של מסגרות אמצעיות לטלפונים ניידים העשויים מחומרים מסגסוגת טיטניום הוא כ-30%-40%. , נמוך בהרבה מ-80% מהמסגרת האמצעית מסגסוגת אלומיניום.

 

2. הדפסת תלת מימד מתאימה לעיבוד סגסוגת טיטניום. SLM הוא תהליך ייצור תוסף המשתמש בהתכת לייזר של אבקת מתכת כדי לצבור ולשלב שכבה אחר שכבה. זה מונע את החסרונות של חיתוך סגסוגות טיטניום ממסלול טכני; שנית, לייצור תוסף יש רגישות בעלות נמוכה למבנים מורכבים. לכן, חופש העיצוב גבוה וניתן להשיג קל משקל באמצעות מבני חלל נוספים.

ניתן לעשות שימוש נרחב בהדפסת תלת מימד בציוד כגון מתכת טיטניום, שיכולה לשפר את התפוקה ולהפחית עלויות בייצור המוני. הוא מועדף באופן נרחב על ידי תעשיות כמו תעשייה צבאית, טיפול רפואי ואלקטרוניקה צריכה, אך עלות הייצור הגבוהה שלו היא הסיבה העיקרית שמגבילה את היישום הרחב שלו. טכנולוגיית הדפסת תלת מימד משתמשת בחומרים דביקים כגון אבקת מתכת, קרמיקה או חומרים פולימריים כדי לעבור שכבה אחר שכבה. הדפסה והנחת שכבות רציפות של צורות שונות לבניית אובייקטים תלת מימדיים יכולים לפתור את נקודות הכאב בייצור המוני של טכנולוגיית סגסוגת טיטניום ואת הבעיות של יציקת חומר מסגסוגת טיטניום. זה יכול לפשט תהליכי ייצור כגון התכה ויציקה, להשיג יציקה משולבת ולשפר את תשואות עיבוד סגסוגת טיטניום, וליצור עתיד העלויות צפויות להיות מופחתות עוד יותר לאחר אפקט קנה המידה.

לשוק הדפסת התלת מימד יש שטח עצום, והשוק הסיני צומח במהירות. על פי נתונים, מ-2021 עד 2025, גודל שוק הדפסת התלת-ממד העולמי צפוי לגדול מ-15.2 מיליארד דולר ל-29.8 מיליארד דולר, עם קצב גידול שנתי ממוצע של 18%; מ-2021 עד 2024, גודל שוק ההדפסה התלת-ממדית של סין צפוי לגדול מ-26.2 מיליארד דולר יואן, גדל ל-50 מיליארד יואן, עם קצב צמיחה שנתי ממוצע של 24%. קצב הצמיחה של שוק הדפסות התלת מימד בסין גבוה מעט מהממוצע העולמי.

בעתיד, הפחתת עלויות תבוא בעיקר משלושה היבטים: החלפה מקומית של חומרי גלם ורכיבי הליבה, ואופטימיזציה של קישורים לאחר עיבוד כדי לשפר את התשואה. בהתחשב בירידת המחיר שנגרמה עקב לוקליזציה של אבקות חומרי גלם ורכיבי הליבה, כמו גם השיפור בתפוקה, התוצאות מראות שעלות ההדפסה התלת מימדית צפויה לרדת מתחת ל-100 יואן ב-2023-2024.

לאחרונה, צוות מחקר בינלאומי הכולל את המכון הטכנולוגי המלכותי של אוסטרליה ואוניברסיטת סידני שילב סגסוגות ותהליכי הדפסה תלת מימדיים כדי ליצור סגסוגת טיטניום חדשה שהיא חזקה אך לא שבירה תחת מתח. הפיתוח של סוג חדש של סגסוגות טיטניום בנות קיימא וביצועים גבוהים יותר עבור יישומים בתעופה וחלל, ביו-רפואה, הנדסה כימית, טכנולוגיית חלל ואנרגיה מציעה תקווה. על פי הדיווחים, צוות המחקר השתמש בתצהיר אנרגיה מכוון לייזר כדי להדפיס את הסגסוגת שלהם מאבקת מתכת, תהליך הדפסה תלת מימד המתאים לייצור חלקים גדולים ומורכבים. הם שילבו מושגי עיצוב סגסוגת עם עיצוב תהליך הדפסה תלת מימדית וזיהו סדרה של סגסוגות חזקות, רקיעות וקלות להדפסה. הצוות אומר שהמאפיינים האטרקטיביים של סגסוגות חדשות אלה דומות לאלו של סגסוגות מסחריות.

 

בתהליכי ייצור מסורתיים, - סגסוגות ברזל טיטניל עומדות בפני שני אתגרים: האחד הוא שחמצן יכול להפוך את הטיטניום לשביר, והשני הוא שהוספת ברזל עלולה לגרום לפגמים מתכתיים חמורים וליצור גושי טיטניום גדולים. החוקרים אומרים שהמחקר החדש עשוי לספק תבנית להפחתת בעיות שבירות החמצן הללו באמצעות הדפסה תלת מימדית ועיצוב מיקרו מבני.

 

מאז השנה, חומרי סגסוגת טיטניום מודפסים בתלת מימד הופיעו בטלפונים ניידים מתקפלים כדי להשיג עיצוב קל משקל. נכון לעכשיו, חלקי המבני המתכת של מוצרים אלקטרוניים עשויים בדרך כלל מפלדת אל חלד וסגסוגת אלומיניום. המשקל של הראשון אינו דומיננטי, בעוד שהקשיחות של השניה ממוצעת. למרות שלסגסוגת טיטניום יש גם יתרונות קשיות ומשקל, היא קשה לעיבוד ובעלת שיעור תשואה נמוך. תהליך ההדפסה התלת מימדית יכול לפתור ביעילות את הבעיות של יציקת חומר מסגסוגת טיטניום ונקודות כאב טכניות בייצור המוני, ולשפר את החוויה הכוללת של מוצרי טלפון נייד.

הודות לצפיפות נמוכה, חוזק גבוה ועמידות בפני קורוזיה של סגסוגת טיטניום, היא תביא עמידות טובה יותר ועמידות טובה יותר לשריטות. במקביל, ייצור סגסוגת טיטניום ישולב עם טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית כדי לענות על צרכי הצרכן באופן מותאם אישית, להביא חדשנות וחופש גדול יותר לעיצוב המראה של מוצרי מוצרי אלקטרוניקה, ולשבור את המגבלות של הייצור המסורתי. ככל שהביקוש למוצרי אלקטרוניקה מותאמים אישית עולה, יותר צרכנים מקווים להתאים מוצרים לפי העדפותיהם וצרכיהם. באמצעות הדפסת תלת מימד, צרכנים יכולים לבחור מראה, חומרים ופונקציות שונות כדי להתאים אישית מוצרים אלקטרוניים ולהשיג חווית משתמש טובה יותר.

הדפסת תלת מימד מסגסוגת טיטניום

בנוסף לשיפור קצב התפוקה, היישום של הדפסת תלת מימד בתחום האלקטרוניקה הצרכנית יכול גם לעזור להפחית ביעילות את עלויות ייצור המוצר ולשפר את היעילות. הדפסת תלת מימד אינה דורשת תבניות ועיבוד מכני. הוא יכול להמיר טיוטות עיצוב ישירות לישויות, ליצור ביעילות מודלים של מוצרים לבדיקה והערכה, לפשט את תהליך הייצור, להפחית את עלות הזמן ואת עלות הרכבת הייצור בתהליך הייצור המסורתי, ולקדם מעקב אחר פיתוח וחדשנות. יחד עם זאת, ייצור תוסף נחשב כתהליך ייצור ללא השגחה הדורש פחות עלויות עבודה. הוא יצוק במכה אחת, מצמצם חומרי פסולת ומשפר את ניצול החומרים, מה שעוזר גם להפחית את עלויות החומר.

 

בשנים האחרונות, שוק הדפסות התלת מימד גדל במהירות. על פי הסטטיסטיקה, ההכנסות העולמיות מייצור מוצרים ושירותים של הדפסות תלת מימד יגיעו לכ-18 מיליארד דולר בשנת 2022, עלייה של 18% משנה לשנה. תעשיית ההדפסה התלת מימדית שומרת על מגמת צמיחה דו ספרתית במשך 25 שנים רצופות. על פי דיווחים בתקשורת, אפל מאמצת באופן פעיל טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית. שימוש בהדפסת תלת מימד יכול לקצר את זמן הייצור של החברה ולהוזיל את עלויות הייצור.