La lega di titanio TC4 è ampiamente utilizzata nei settori aerospaziale, chimico, biomedico e in altri campi importanti grazie alla sua resistenza alla corrosione, elevata resistenza specifica, buona tenacità ed eccellente biocompatibilità. Tuttavia, la lavorazione della lega di titanio TC4 con il processo tradizionale presenta gli svantaggi di un basso utilizzo di materiale, elevati costi di produzione e difficile deformazione, che limitano seriamente la promozione e l’applicazione della lega di titanio TC4, e l’emergere della tecnologia di stampa 3D migliorerà questa situazione .
La stampa 3D, il cui nome scientifico è produzione additiva, ha avuto origine nella tecnologia di prototipazione rapida degli anni ’90. Distinto dalla produzione sottrattiva, utilizza il principio discreto/impilamento, l'uso della tecnologia informatica per elaborare parti del modello solido 3D tagliato in una serie di fette sottili con un certo spessore, apparecchiature di stampa 3D per l'elaborazione dell'analisi dei dati e l'elaborazione di continui lavorazione di ogni fetta sottile e impilatura, seguita dalla formazione di parti solide dense. La tecnologia di stampa 3D è adatta per la lavorazione di parti di qualsiasi forma e presenta un elevato tasso di utilizzo del materiale, basso costo, la tecnologia di stampa 3D è adatta per la lavorazione di parti di qualsiasi forma e presenta i vantaggi di un elevato utilizzo di materiale, basso costo, elevata flessibilità e alta integrazione, ecc. È particolarmente adatta per la formazione della lega di titanio TC4. La tecnologia di stampa 3D comprende principalmente la fusione laser selettiva (SLM), la modellatura della rete ingegnerizzata con laser (LENS) e la fusione del fascio di elettroni (EBM). fusione con fascio di elettroni (EBM). Tra questi, lo stampaggio EBM presenta molti vantaggi rispetto alle altre due tecnologie di stampaggio: (1) lo stampaggio EBM adotta il fascio di elettroni come fonte di energia, senza riflessione nel processo di produzione e con un elevato utilizzo di energia; (2) Lo stampaggio EBM viene effettuato in un ambiente sottovuoto, che può efficacemente evitare la contaminazione di altri elementi presenti nell'aria; (3) Lo stampaggio EBM è più efficiente rispetto alle altre tecnologie di stampaggio grazie all'elevato apporto di energia e all'elevata velocità di scansione; (4) Lo stampaggio EBM è più efficace rispetto alle altre tecnologie di stampaggio grazie all'elevato apporto di energia e all'elevata velocità di scansione; (5) Lo stampaggio EBM è più efficiente delle altre tecnologie di stampaggio. Alto; (4) Le parti stampate EBM hanno meno tensioni residue e non richiedono un successivo trattamento termico, risparmiando energia.
I risultati della ricerca nazionale ed estera per l'EBM che forma la lega di titanio TC4 mostrano che: l'EBM che forma la lega di titanio TC4 organizzazione macroscopica per la crescita di cristalli colonnari lungo la direzione di costruzione, microstruttura per + struttura a strati, più veloce è la velocità di raffreddamento, più facile ottenere un risultato più fine microstruttura. L'ottimizzazione dei parametri di processo conferisce all'EBM la migliore densità energetica, che può efficacemente evitare la generazione di un gran numero di difetti. Il successivo trattamento HOP rimuove anche la porosità e omogeneizza la microstruttura, il che migliora significativamente le proprietà di fatica, sebbene comporti un ingrossamento del grano, una minore densità di dislocazioni e una leggera diminuzione della resistenza della lega. L'ottimizzazione dei parametri del processo di formatura EBM, integrata da un adeguato trattamento di follow-up, può essere ottenuta con la fusione e forgiatura convenzionale di leghe di titanio TC4 con proprietà paragonabili all'EBM: risparmio di materie prime, formatura rapida, efficiente e facile di forme complesse del pezzo e sostituirà gradualmente gli attuali metodi di produzione sottrattiva utilizzati nei campi aerospaziale, chimico e medico.
