Titanová slitina TC4 je široce používána v letectví, chemii, biomedicíně a dalších důležitých oblastech kvůli její odolnosti proti korozi, vysoké specifické pevnosti, dobré houževnatosti a vynikající biokompatibilitě. Zpracování titanové slitiny TC4 tradičním procesem má však nevýhody nízkého využití materiálu, vysokých výrobních nákladů a obtížné deformace, což vážně omezuje propagaci a aplikaci titanové slitiny TC4, a vznik technologie 3D tisku tuto situaci zlepší. .
3D tisk, jehož vědecký název je aditivní výroba, vznikl v technologii rychlého prototypování v 90. letech minulého století. Na rozdíl od subtraktivní výroby používá diskrétní/stohovací princip, využití počítačové technologie ke zpracování částí 3D objemového modelu nařezaného na sérii tenkých plátků s určitou tloušťkou, 3D tiskové zařízení pro zpracování analýzy dat a zpracování spojitých zpracování každého tenkého plátku a stohování s následným vytvořením hustých pevných částí. Technologie 3D tisku je vhodná pro zpracování libovolných tvarů dílů a má vysokou míru využití materiálu, nízkou cenu, technologie 3D tisku je vhodná pro zpracování dílů libovolného tvaru a má výhody ve vysoké spotřebě materiálu, nízké ceně, vysoké flexibilitě a vysokou integrací atd. Je zvláště vhodný pro tváření titanové slitiny TC4. Technologie 3D tisku zahrnuje především selektivní laserové tavení (SLM), laserem upravené net shaping (LENS) a tavení elektronovým paprskem (EBM). tavení elektronovým svazkem (EBM). Mezi nimi má EBM lisování mnoho výhod ve srovnání s dalšími dvěma lisovacími technologiemi: (1) EBM lisování využívá elektronový paprsek jako zdroj energie, bez odrazů ve výrobním procesu a s vysokým využitím energie; (2) Lisování EBM se provádí ve vakuovém prostředí, které může účinně zabránit kontaminaci jiných prvků ve vzduchu; (3) Lisování EBM je účinnější než jiné technologie lisování díky vysokému energetickému vstupu a vysoké rychlosti skenování; (4) Lisování EBM je účinnější než jiné technologie lisování díky vysokému energetickému vstupu a vysoké rychlosti skenování; (5) Lisování EBM je účinnější než jiné technologie lisování. Vysoký; (4) Lisovací díly EBM mají menší zbytková pnutí a nevyžadují následné tepelné zpracování, čímž šetří energii.
Výsledky domácího a zahraničního výzkumu pro EBM tvořící titanovou slitinu TC4 ukazují, že: EBM tvořící titanovou slitinu TC4 makroskopická organizace pro růst sloupcových krystalů podél směru stavby, mikrostruktura pro + vrstvenou strukturu, čím rychlejší je rychlost ochlazování, tím snazší je získat jemnější mikrostruktura. Optimalizace procesních parametrů poskytuje EBM nejlepší hustotu energie, která může účinně zabránit vzniku velkého počtu defektů. Následná úprava HOP také odstraňuje poréznost a homogenizuje mikrostrukturu, což výrazně zlepšuje únavové vlastnosti, i když vede k hrubnutí zrna, nižší hustotě dislokací a mírnému poklesu pevnosti slitiny. Optimalizaci parametrů procesu tváření EBM, doplněnou o vhodnou následnou úpravu, lze dosáhnout klasickým odléváním a kováním titanových slitin TC4 s vlastnostmi srovnatelnými s EBM šetří suroviny, rychle, efektivně, snadno tvarovatelné složité tvary obrobku a postupně nahradí současné subtraktivní výrobní metody používané v leteckém, chemickém a lékařském oboru.
