résultats de la préparation de la nouvelle technologie de projection à froid en alliage de titane poreux

Résistance accrue de 40%: résultats de la préparation de la nouvelle technologie de projection à froid en alliage de titane poreux


   Que peuvent faire les matériaux en alliage de titane poreux? Comment le faire? Cela peut être répondu par la dernière technologie d'impression 3D (spray à froid) développée par l'équipe de recherche de l'Université Cornell et du MIT et d'autres projets de coopération universitaire. La recherche a été publiée dans la revue «Applied Materials Today». le 9 novembre de cette année sous le titre "Préparation d'alliages de titane poreux par impression 3D à impact supersonique".


   Cette image montre des cellules adhérant à un alliage de titane réalisé par impression 3D par pulvérisation à froid, ce qui montre la biocompatibilité de ce matériau.

   réside dans la structure des connaissances générales des lecteurs de ce compte officiel, les concepts de base tels que la pulvérisation à froid et l'impression 3D ne seront pas répétés. Pour le dire simplement, cette technologie utilise principalement un impact supersonique en poudre pour former des liaisons à l'état solide afin de produire des alliages de titane poreux à haute résistance dans des conditions bien inférieures à la température de fusion, et peut encore améliorer les propriétés mécaniques par post-traitement thermique, et enfin l'appliquer. Dans le domaine de la transplantation orthopédique. Comme le montre la Fig.

   L'impression 3D en métal normal sera affectée par le traitement à haute température de la fusion et de la solidification de la poudre couche par couche, ce qui entraînera une forte contrainte résiduelle et de mauvaises propriétés mécaniques. La technologie de pulvérisation à froid peut compenser ce défaut. Habituellement, la poudre choisira une vitesse optimale entre la vitesse critique (la vitesse à laquelle les solides denses se forment) et la vitesse d'érosion (la survitesse provoquera la rupture de la poudre et ne pourra pas être combinée), et elle sera lancée à travers la buse. Sur le substrat. "Similaire à la peinture, mais l'impression 3D s'accumulera davantage."


L'équipe de recherche a utilisé des calculs de mécanique des fluides pour déterminer une vitesse légèrement inférieure à la vitesse critique de l'alliage de titane (environ 600 m / s), en utilisant une vitesse de déformation élevée pour imprimer dynamiquement de la poudre Ti-6Al-4V avec une granulométrie comprise entre 45 et 106 μm Enfin, un matériau de structure poreuse (module apparent 51,7 ± 3,2 gpa, limite élastique apparente de compression 535 ± 35mpa, porosité 30 ± 2%) avec une résistance 42% plus élevée que les autres alliages de titane imprimés en 3D a été fabriqué.

   Bien que ce processus soit techniquement connu sous le nom de pulvérisation à froid, il implique un traitement thermique. Lorsque ces particules entrent en collision et se lient, les chercheurs chauffent le métal pour que ces composants se diffusent les uns dans les autres et se déposent comme une substance homogène.

Les chercheurs ont mentionné: "Si nous utilisons cette structure poreuse pour fabriquer des implants et les implanter dans le corps humain, les os peuvent se développer dans ces pores et être biologiquement fixés." "Cela aide à réduire le relâchement de l'implant. C'est un gros problème. De nombreux patients doivent à nouveau retirer l'implant chirurgicalement, car l'implant est lâche et cela causera beaucoup de douleur."

   En plus de la transplantation orthopédique sur laquelle se concentre le projet, pratiquement tout matériau métallique capable de résister à la déformation plastique peut bénéficier de ce processus. Il offre de nombreuses opportunités pour des applications industrielles à plus grande échelle telles que la construction, le transport et l'énergie. 

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