La fabricación de productos de titanio y sus aleaciones utilizando métodos tradicionales sigue siendo una tarea tecnológica compleja que requiere mucho tiempo y dinero. Los científicos de la Universidad Estatal de South Ural han desarrollado una nueva tecnología universal para fabricar piezas de aleación de titanio utilizando tecnologías aditivas. La nueva tecnología permitirá ahorros significativos en el mecanizado adicional. Se publicó un artículo sobre el estudio en Materiales .

El titanio se usa ampliamente en la ingeniería mecánica y la aviación debido a su resistencia. Sin embargo, en mayor medida, Para la fabricación de estas piezas se utiliza la producción tradicional de fundición. El uso de tecnologías aditivas parece representar una dirección muy prometedora, ya que puede producir productos de formas geométricas complejas a partir del titanio y sus aleaciones con relativamente poco mecanizado posterior.

"La producción de piezas por fundición es un proceso tecnológico muy complejo. Debe producirse en una atmósfera controlada (al vacío o en un entorno de gas protector) para evitar la interacción del fundido de titanio con el oxígeno y el nitrógeno del aire. Y además El mecanizado de tales piezas requiere ciertas condiciones y equipo; por lo tanto, destaca por su elevado coste. El uso de tecnologías aditivas parece ser una dirección muy prometedora, ya que puede permitir crear productos de formas geométricas complejas a partir del titanio y sus aleaciones con poco mecanizado. Esto reducirá significativamente el precio del producto terminado, "explica la profesora de SUSU Marina Samodurova, doctor en ciencias técnicas.

El objetivo del trabajo de científicos de South Ural State University junto con especialistas de Composite JSC fue desarrollar una tecnología para fabricar piezas a partir de aleaciones de titanio empleando una combinación de dos tecnologías de fabricación aditiva:fusión selectiva por láser (SLM) y deposición directa de metales (DMD). ) procesos. El trabajo de SUSU consistió en desarrollar una tecnología para la producción de elementos estructurales a partir de aleaciones de titanio en polvo implementando el método DMD en blanks fabricados mediante procesos SLS.

Como parte del trabajo del Laboratorio Internacional de Mecánica, Procesos láser y tecnologías de producción digital, SUSU realizó un estudio de la estructura y microdureza de piezas fabricadas de aleaciones de titanio utilizando equipos de laboratorio de alta precisión.

"El análisis de la composición química de varias piezas hechas por láser, el análisis de la uniformidad de la composición química en la altura del producto, así como se llevó a cabo la composición de los componentes estructurales individuales. Todas las muestras examinadas tienen una microestructura característica del estado endurecido de las aleaciones de titanio bifásicas, lo que significa que tienen la resistencia y dureza necesarias que se requieren de dichos productos, "dice Marina Samodurova.

Durante el experimento, Se tomó una decisión tecnológica sobre la protección térmica externa de la cámara de proceso. Esta pequeña mejora del sistema de revestimiento láser estándar FL-Clad-R-4 evitó el agrietamiento de las piezas obtenidas después del enfriamiento. Los científicos obtuvieron productos con buen desempeño en términos de características de resistencia. Los resultados del experimento mostraron que las piezas hechas de titanio y aleaciones de titanio obtenidas mediante tecnologías aditivas pueden utilizarse con éxito en la ingeniería mecánica y la aviación. ya que tienen una excelente fiabilidad y un amplio margen de seguridad.