采用直接金屬激光燒結(jié)的增材制造技術(shù)，可以打印具有改良表層的鈦飛機部件。

俄羅斯托木斯克理工大學的物理學家們目前正在致力于用鈦合金制造耐氫的產(chǎn)品。通過增材制造生產(chǎn)的金屬制品在確保了材料節(jié)約的同時也使制作幾何結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的產(chǎn)品成為了可能。俄羅斯科學基金會目前已經(jīng)給托木斯克理工大學一個為期三年的資助，為該大學用鈦合金Ti-6Al-4V, Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si開發(fā)出耐氫的產(chǎn)品提供支持。

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一個3D打印鈦合金樣品（圖片由托木斯克理工大學提供）

由于鈦非常堅固，鈦金屬產(chǎn)品廣泛地運用在飛機結(jié)構(gòu)中，每一架客機上有15% - 20%是鈦合金的部件。然而，當前那些零部件還是由傳統(tǒng)鑄造工藝制成的。

托木斯克理工大學普通物理系副教授Natalia Pushilina說：“在俄羅斯，這是一項相當新的技術(shù)，為了推行這項技術(shù)，得需要開發(fā)特殊的3D打印設(shè)備和粉末生產(chǎn)設(shè)備，因此研究的范圍很大。這種設(shè)備的需求越來越大，金屬加工領(lǐng)域大量的增材制造技術(shù)的科學出版物就印證了這一點，在過去幾年里，在領(lǐng)先的科學出版物數(shù)據(jù)庫中數(shù)量顯著增加，這意味著國際社會對其興趣濃厚“。

Pushilina和她的團隊計劃用BT6和BT9鈦合金打印飛機零件。 BT6是在俄羅斯生產(chǎn)的一種常見的材料，而BT9則是由托木斯克理工大學從結(jié)晶鈦中獲取的。

Pushilina說：“對于研究，我們選擇了這兩種材料，因為它們的性能適合并且已經(jīng)應(yīng)用于飛機制造。BT6用于制造能耐高溫、腐蝕介質(zhì)和飛行期間大氣中氫氣飽和的渦輪部件。”

根據(jù)研究人員介紹，鈦合金3D打印與傳統(tǒng)工藝的不同之處在于3D打印是基于激光的增材制造技術(shù)，這使得3D打印可以制造任何配置的部件，而且，使用的材料也更少。

“使用3D技術(shù)，您可以打印任何部分。”工程師Viktor Kudiyarov說：“這超出了每天生產(chǎn)大量產(chǎn)品的工廠支持的大規(guī)模生產(chǎn)的范疇。我們的目標是開發(fā)一種用鈦合金打印個別復(fù)雜零件的技術(shù)。”

托木斯克理工大學科學家決心揭開各種打印參數(shù)和制造物品特性之間的規(guī)律。 到目前為止，他們已經(jīng)確定了十多個參數(shù)。 通過改變它們，有可能可以創(chuàng)造具有不同特定屬性的產(chǎn)品以及具有漸變表面層的產(chǎn)品。

目前，產(chǎn)品的這種改變需要額外的生產(chǎn)過程。 首先制造均勻的部件，然后打印上額外的涂層，托木斯克理工大學的科學家開發(fā)的技術(shù)結(jié)合了這兩個過程， 產(chǎn)品立即印上改良后的涂層。

托木斯克理工大學的物理學家們目前正致力于展示用增材制造技術(shù)生產(chǎn)鈦合金部件的優(yōu)勢所在。

原出處：Photonics
翻譯：Nick