基于TPMS结构设计的钛合金增材制造技术的研究进展

摘要

近年来，增材制造(AM)技术作为一种数字化制造技术，具有加工精度高、制造周期短等特点，在装备制造等领域备受关注。钛合金因其高强度、低密度和良好的耐腐蚀性，逐渐成为AM技术应用的重要材料之一。三周期最小曲面(TPMS)结构因其独特的几何特性，能兼顾材料轻量化设计和提升力学性能的特点。将TPMS结构设计应用于钛合金AM,有望进一步提升构件的综合性能。本文旨在探讨基于TPMS结构设计的钛合金AM技术的最新研究进展，重点阐述了TPMS结构独特的几何特征，介绍以激光选区熔化等为主的制造工艺及参数优化方法。从力学、物理和耐腐蚀以及热管理等方面分析其性能特点，并简述了航空航天、生物医用、汽车制造等领域的应用成果，这为高性能钛合金体系材料的深入研究和应用范围拓展提供参考。

关键词

三周期最小曲面结构 / 增材制造 / 钛合金 / 性能特点 / 工程应用

基金资助

国家自然科学基金项目(52101222); 黑龙江省教育厅科研项目(2022-KYYWF-0581,2023-KYYWF-0558,2021-KYYWF-0589); 黑龙江省口腔生物医学材料及临床应用重点实验室开放课题项目(KQSW202303)资助