疲劳极限(疲劳极限计算公式)
2021年5月11日南极熊获悉，近日，Xi安容止金属打印系统有限公司(Xi安容止)宣布在钛合金电子束熔凝增材制造技术上取得突破性进展，掌握了打印工艺参数组合，实现了优异的力学性能，尤其是高疲劳性能，为电子束熔凝金属增材制造技术在大型航空航天空钛合金承载结构上的应用奠定了坚实基础。
2020年底，Xi安容止委托中科院沈阳冶金研究所，利用自主研发的ZcompleX3电子束熔凝金属增材制造系统形成的Ti-6Al-4V合金材料，开展了不同方向、不同应力比下的X射线探伤和高周疲劳极限试验。测试结果表明，在测试块内部没有X射线可检测的缺陷。经过HIP处理和双相固溶、低温时效的双重热处理后，X、Z方向的拉-拉、拉-压高周疲劳极限均高于Ti-6Al-4V棒材的技术标准要求，数据一致性优良。
△ZcompleX3熔融电子束金属打印机
△中科院沈阳金属所出具的检测报告
引信电子束增材制造(EBAM)技术
电子束熔凝增材制造(EBAM)是3D打印领域的前沿技术，利用电子束作为热源。只有美国的Sciaky和中国Xi的容止可以在全球范围内提供商业产品。
其技术原理是:在真实空环境中，高能量密度的电子束轰击金属表面形成熔池，金属丝通过送丝装置送入熔池中熔化。同时熔池按照预先规划好的路径移动，金属材料凝固并逐层堆积，形成致密的冶金结合，直至制造出金属零件或毛坯。
△电子束熔丝增材制造技术示意图
△2017年陕西卫视关于xi安智能熔断电子束金属3D打印系统的报道
这项技术的特点非常明显。在真实空环境下印刷，可以有效避免杂质元素的混入；成型速度快，材料利用率高，不锈钢熔丝效率最高可达15kg/h，适用于大型结构件的快速制造。良好的成型工艺一致性；可用于制造FGM和金属基复合添加剂，也可加工钨、钼、铌、钽等难熔金属。但零件表面精度不高，后期加工需要CNC。
△Xi安容止电子束熔丝打印的部分金属零件进行数控加工。
钛合金3D打印是航空航天领域的利器。
在航空空制造中，国外钛合金电子束熔凝增材制造技术已成功应用，如洛马公司F35隐身飞机的襟副翼翼梁、垂尾后梁、空客机上翼上翼等。这个应用不仅节约了成本，而且大大提高了交付时间，对应的国内应用还是一个空白的状态。据《南极熊》报道，2020年，Sciaky利用EBAM技术打印了超过12000磅(5443公斤)的钛。
△洛克希德·马丁公司生产F35隐形飞机。
钛是20世纪50年代发展起来的重要结构金属。钛合金因其强度高、耐蚀性好、耐热性高而被广泛应用于各个领域。比如军用飞机上钛合金的用量可达飞机结构重量的20% ~ 25%，航空空发动机上的用量一般占结构总重量的20% ~ 30%。第一种实用的钛合金是Ti-6Al-4V，1954年美国研制成功。它是钛合金界的王牌合金，其他很多钛合金都可以算是它的改型。这种合金的用量已占所有钛合金的75% ~ 85%。
钛合金的传统加工方法加工难度大，加工周期长，材料利用率低。有些大型结构还具有复杂的形状或特殊的规格，很难通过锻造来实现。据统计，我国大型航空航天空钛合金零件的材料利用率很低，平均不超过10%。锻造和铸造还需要大量的工装和模具，导致研发成本增加。利用金属增材制造技术生产钛合金零件，可以实现结构一体化，降低成本和周期，达到快速反应和无模具一体化制造的目的。材料可节省三分之二以上，数控加工时间可减少一半以上，开发成本，尤其是首件和小批量的开发成本可大幅降低，无需模具。
关于Xi安容止
Xi安容止金属打印系统有限公司是国内为数不多的专注于电子束热源技术路线的金属3D打印技术公司。其自主研发的熔断式电子束金属增材制造系统适用于高速低成本制造大型金属结构件。基于其领先的EBVF3技术平台的Zcomplex系列熔丝电子束金属印刷系统和基于其独特的SmartBeam技术平台的ZScan系列粉床电子束金属印刷系统是在熔丝电子束金属印刷技术和粉床电子束金属印刷技术领域设计和生产的具有自主知识产权的产品。
为了扩大其在制造对材料性能要求极高的航空航天空钛合金结构件，特别是承受疲劳载荷的结构件方面的应用，Xi安容止技术团队从2017年开始进行了大量的钛合金电子束引信增材制造技术研究，并于2020年底取得突破性进展。
