resultados de preparação da nova tecnologia de pulverização a frio de liga de titânio poroso

Força aumentada em 40%: resultados da preparação da nova tecnologia de pulverização a frio de liga de titânio poroso


   O que os materiais de liga de titânio poroso podem fazer? Como fazer isso? Isso pode ser respondido pela mais recente tecnologia de impressão 3D (spray frio) desenvolvida pela equipe de pesquisa da Cornell University e do MIT e outros projetos cooperativos da universidade. A pesquisa foi publicada na revista "Applied Materials Today". em 9 de novembro deste ano sob o título "Preparação de ligas de titânio poroso por impressão 3D de impacto supersônico".


   Esta foto mostra células aderindo a uma liga de titânio feita por impressão 3D por spray a frio, o que mostra a biocompatibilidade desse material.

   reside na estrutura de conhecimento geral dos leitores desta conta oficial, conceitos básicos como spray frio e impressão 3D não serão repetidos. Simplificando, esta tecnologia usa principalmente o impacto supersônico do pó para formar ligações de estado sólido para produzir ligas de titânio porosas de alta resistência sob condições muito abaixo da temperatura de fusão e pode melhorar ainda mais as propriedades mecânicas por meio de pós-tratamento térmico e, finalmente, aplicá-las No campo do transplante ortopédico. Como mostrado na FIG.

   A impressão 3D de metal normal será afetada pelo processamento de alta temperatura de fusão e solidificação do pó camada por camada, resultando em grande tensão residual e propriedades mecânicas pobres. A tecnologia de pulverização a frio pode compensar esse defeito. Normalmente, o pó escolherá uma velocidade ótima entre a velocidade crítica (a velocidade na qual os sólidos densos são formados) e a velocidade de erosão (a velocidade excessiva fará com que o pó se quebre e não possa ser combinado), e será lançado através do bico. No substrato. "Semelhante à pintura, mas a impressão 3D acumulará mais."


A equipe de pesquisa usou cálculos de mecânica dos fluidos para determinar uma velocidade ligeiramente inferior à velocidade crítica da liga de titânio (cerca de 600m / s), usando alta taxa de deformação para imprimir pó de Ti-6Al-4V dinamicamente com um tamanho de partícula entre 45 e 106μm. foi fabricado um material de estrutura porosa (módulo aparente 51,7 ± 3,2 gpa, resistência à compressão aparente 535 ± 35 mpa, porosidade 30 ± 2%) com resistência 42% maior do que outras ligas de titânio impressas em 3D.

   Embora esse processo seja tecnicamente conhecido como pulverização a frio, ele envolve algum tratamento térmico. Quando essas partículas colidem e se unem, os pesquisadores aquecem o metal para fazer com que esses componentes se difundam e se fixem como uma substância homogênea.

Os pesquisadores mencionaram: "Se usarmos essa estrutura porosa para fazer implantes e implantá-los no corpo humano, os ossos podem crescer nesses poros e ser biologicamente fixados". "Isso ajuda a reduzir o afrouxamento do implante. É um grande negócio. Muitos pacientes precisam remover o implante cirurgicamente novamente, porque o implante está solto e vai causar muita dor."

   Além do transplante ortopédico em que o projeto se concentra, praticamente qualquer material metálico que resista à deformação plástica pode se beneficiar desse processo. Ele traz muitas oportunidades para aplicações industriais em grande escala, como construção, transporte e energia. 

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