금속 3D 프린팅은 많은 산업의 제조를 변화시키고 있습니다. 티타늄과 알루미늄 합금은이 분야에서 사용되는 가장 중요한 재료 중 하나입니다. 그들은 항공우주, 자동차,의학적 용도이 기사에서는 3D 프린팅을 위한 티타늄과 알루미늄을 살펴보고, 그 장점, 문제점, 주요 용도를 보여준다.
3D 프린팅용 티타늄
티타늄 합금 에 관한 좋은 점
티타늄 은 높은 강도 와 가중 이 낮고, 쉽게 경직 되지 않는다. 이 특성 들 은 그 물질 이 까다로운 산업 에서 매우 유용 해지게 한다.
- 가벼운 무게:티타늄은 스테인레스 스틸의 무게의 절반 정도이기 때문에 가벼운 물건에 적합합니다.
- 높은 강도:티타늄 합금은 강철만큼 강하지만 무게는 덜합니다.
- 썩지 않습니다.티타늄은 산과 소금 물과 같은 가혹한 장소에서도 잘 유지됩니다.
- 신체 에 안전 합니다.가짜 관절과 치아 임플란트 같은 의료 부품에 안전하게 사용할 수 있습니다.
3D 프린팅에서 티타늄 문제
- 높은 가격:티타늄 소재와 작업 비용은 다른 금속보다 더 비싸다.
- 인쇄하기 어려운:타이탄은 인쇄할 때 매우 신중한 통제가 필요하기 때문에 좋은 기계와 숙련된 노동자가 필요합니다.
3D 프린팅용 티타늄의 일반적인 종류
- Ti6Al-4V (5급):이 는 가장 많이 사용 되는 티타늄 혼합물 이다. 이 는 강하고 오래 지속 된다. 이 는 종종 비행기 와 의료 부품 에 사용 된다.
- Ti6Al-4V (23급):이것은 5등급과 비슷하지만, 주로 의료용으로 사용되는데, 왜냐하면 그것은 신체에 매우 안전하기 때문입니다.
- 티 베타 21S:이 물질 은 일반 티타늄 혼합물 보다 더 강하고 쉽게 분해 되지 않습니다. 이 물질 은 뼈 부분 과 평면 부분 에 사용 됩니다.
- Cp-Ti (1급과 2급):이것은 순수한 티타늄입니다. 의료 및 공장에서 쓰이는 물질입니다.
- TA15:이것은 비행기와 엔진에 사용되는 매우 강한 티타늄입니다. 왜냐하면 매우 뜨거울 때에도 잘 유지되기 때문입니다.
티타늄 3D 프린팅의 사용
- 비행기:엔진 블레이드, 프레임, 지원 부품
- 의학적:특별한 뼈 부분과 치아 부분.
- 자동차:빠른 자동차의 부품은 강하지만 가벼운 것이 필요합니다.
3D 프린팅용 알루미늄
알루미늄 합금 에 관한 좋은 점
사람들은 알루미늄을 많이 사용합니다.3D 프린팅가볍고 강하고 열을 잘 소화하기 때문입니다.
- 가벼운 무게:알루미늄은 강철보다 훨씬 가볍기 때문에 가벼운 물건에 적합합니다.
- 무게에 비해 강한:일부 알루미늄 혼합물은 일부 철강만큼 강합니다.
- 히트와 잘 어울린다알루미늄은 열 방조장과 열이 이동해야 하는 전자 상자에 사용됩니다.
- 재료를 잘 사용 한다3D 프린팅은 물질을 조금씩 더해서 낭비가 줄어듭니다.
3D 프린팅 에서 알루미늄 과 관련 한 문제
- 쉽게 반응 한다:알루미늄 혼합물은 인쇄하는 동안 산소와 섞일 수 있으므로 인쇄가 나쁘게 보일 수 있습니다.
- 추가 작업 필요:인쇄 후, 알루미늄 부품은 종종 더 나은 것을 만들기 위해 열 처리 및 기계 작업이 필요합니다.
3D 프린팅용 알루미늄의 일반적인 종류
- AlSi10Mg:많은 사람 들 은 이 혼합물 을 사용 합니다. 왜냐하면 이 혼합물 은 단단하지만 굽을 수 있기 때문 입니다. 이 혼합물 은 비행기 와 자동차 에서 사용 됩니다.
- 알2139:이것은 비행기와 자동차에 사용되는 매우 강한 알루미늄입니다. 미국 공군과 에어버스가 사용합니다.
- 알 7000 시리즈:이들은 견고하고 오래 지속되는 것으로 알려져 있습니다. 그들은 비행기와 자동차에 사용됩니다.
- 알 6061 및 알 7075:6061은 많은 용도로 사용되지만 7075은 더 강력하고 잘 작동해야 하는 곳에 사용됩니다.
- A201.1:이것은 구리와 혼합된 알루미늄입니다. 그것은 강하고 강한 것이 중요하지만 가벼운 것을 움직이는 데 사용됩니다.
알루미늄 3D 프린팅의 사용
- 비행기:물건을 들고 있는 가벼운 부품과 엔진 부품도 마찬가지입니다.
- 자동차:강한 피스톤, 기어박스, 그리고 자동차가 움직일 수 있도록 도와주는 부품
- 전자:열이 이동하는 것을 도와주는 부품과 상자
티타늄 대 알루미늄: 그것 들 의 비교
특징 | 티타늄 | 알루미늄 |
무게 | 강철 보다 가중 한 것 이 아니라 알루미늄 보다 더 가중 한 것 | 아주 가벼워요 |
강도 | 알루미늄보다 강하고 강철만큼 강하다 | 얼마나 가벼운지 |
부식 저항성 | 아주 좋고, 나쁜 곳에서도 좋은 상태로 유지됩니다. | 좋은, 하지만 티타늄보다 낮은 |
열전도성 | 좋아 | 아주 좋네요 |
생물 호환성 | 아주 안전하고 의료용품에 적합합니다. | 안전하지 않습니다. 의료 부품을 위해 사용되지 않습니다. |
비용 | 비싼 것 | 비용 절감 |
인쇄 가 쉽다 | 아주 좋은 기계가 필요합니다. | 티타늄보다 인쇄하기가 쉽습니다. |
3D 인쇄 티타늄과 알루미늄을 만드는 방법
사람들은 티타늄과 알루미늄을 3D 프린팅의 가루로 사용합니다. 그 가루를 만드는 주요 방법은 다음과 같습니다.
- 플라즈마 제조:매우 뜨거운 플라즈마는 금속을 작은 둥근 가루로 녹여냅니다.
- 가스 제조:뜨거운 금속은 기체 (아르고나 헬륨) 에 의해 작은 조각으로 분해된다.
에 대해3D 프린팅, 금속 분말은난방인쇄 후 입니다. 이것은 거의 녹기 전까지는 부품을 가열해서 단단하게 만들 수 있습니다. 그래서 구멍이 거의 없는 단단한 부품을 만들 수 있습니다.
콜드 스프레이 방법
추운 분사 는 금속 가루 가 녹지 않고 어떤 것 에 달라붙는 또 다른 방법 이다. 이것은 금속 이 열 으로 인해 형태 를 변화 하는 것 을 막고 그 주위에 특별 한 공기가 필요 하지 않는다.
3D 프린팅 에서 티타늄 과 알루미늄 을 어떻게 사용 하는가
항공기 산업
- 티타늄:제트 엔진과 같은 항공기 부품에 사용되는데, 보잉은 787 드림라인어 부품에 티타늄 3D 프린팅을 사용하여 비용과 재료를 절약합니다.
- 알루미늄:보잉은 시도하고 있습니다.알루미늄 3D 프린팅, 특수 알루미늄을 사용 하 여 크래크 가 거의 되지 않습니다. 이 비행기는 연료를 적게 사용하고 무게를 줄이도록 도와줍니다.
자동차 산업
- 티타늄:경주차 부품에 사용되는데 매우 강하고 오래 지속되어야 합니다.
- 알루미늄:자동차 제작에 많이 사용되죠. 포르쉐는 GT2 RS를 더 잘 작동시키기 위해 강한 알루미늄 피스톤을 3D로 프린트합니다.
의료 산업
- 티타늄:의학적 부품에 가장 적합합니다. 왜냐하면 신체에 안전하고 강하며, 썩지 않기 때문입니다.
- 알루미늄:의료용으로 많이 쓰이지 않습니다. 왜냐하면 신체에 안전하지 않기 때문입니다.
끝: 3D 프린팅에 더 적합한 금속은?
티타늄이나 알루미늄을 선택하는 것은 당신이 필요로 하는 것에 달려 있습니다.
- 티타늄 사용강하고 체내에 안전하고 경직되지 않는 것이 필요할 때입니다. 비행기와 의료용품, 그리고 잘 작동해야 하는 부품에 적합합니다.
- 알루미늄 사용가볍고, 저렴하고, 열을 잘 소모할 수 있는 물건이 필요할 때입니다. 자동차, 비행기, 전자제품 등에 적합합니다.
이 두 금속은 미래에 3D 프린팅에 적합할 것입니다. 새로운 방법으로 공장에서 더 쉽고 더 잘 사용할 수 있기 때문입니다.