钛及钛合金3D打印这场伟大的变革中，有一个低调却至关重要的角色——钛合金基板。钛基板作为3D打印钛合金制品的核心部分，其品质直接影响了最终打印件的性能。

近年来，随着科学技术的发展，3D打印产业已逐步完成从实验室到成了量产的完整产业链。首先，先要知道什么是3D打印基板？如果把3D打印比作盖楼，基板就是地基。而且，是被反复使用、反复加热、反复“折腾”的地基。

不同的3D打印设备对应不同的钛合金基板。宝鸡宇铭达金属材料有限公司服务超过6家3D打印设备厂家，钛合金基板尺寸从148*148mm 到810*810mm 。从3D打印技术的开发到3D打印技术的量产，我司全程参与这次技术变革。今天结合我司的开发过程中的技术积累，聊聊钛合金基板在3D打印中存在的问题。

1.残余应力引发的翘曲与开裂

3D打印过程中，熔池经历快速加热与冷却的热循环，产生的残余应力在钛合金基板与零件的连接处高度集中。当应力超过材料的屈服强度时，会引发基板翘曲甚至零件开裂，使得基板在承受残余应力时极易开裂。尤其在大尺寸零件打印时，远超钛合金基板的抗拉强度。会导致钛合金基板出现规则性的裂纹，深度大约为0.5~2毫米之间。

2. 打印件后工艺导致基板内部晶粒变化

3D打印每打印完一个打印件，基板要陪打印件随炉热处理，然后采用合适的工艺分离。钛合金基板再投入下一次使用，如此循环。每一次热处理，都会让钛合金基板的晶粒长大、性能变脆。多次循环后，基板开裂、变形的风险越来越高。

对于以上这问题，我司从以下三点寻求解决。

1挑选更合适的原材料：严格选择杂质元素（O、N）含量，避免在后续打印过程中引发裂纹或气孔。

2增加熔炼次数：钛合金基板的钛锭使用‌真空自耗电弧熔炼‌（VAR）技术，采用“三次VAR”工艺以进一步提升材料纯净度。

3增加锻造次数：锻造时增加火次确保坯料的晶粒符合高标准的要求，打破粗大铸态晶粒，提升致密度。钛合金基板进行合理的热处理制度及更加严苛锻造过程，有效抑制打印过程中的应力产生。

随着3D打印技术的日新月异的进步，钛基板的短板正逐步被补齐。当越来越多3D打印企业向更大尺寸、更难材料、更极端工况发起挑战时，一块经得起折腾、扛得住成本的钛合金基板，仍需材料制备、打印工艺等多领域的协同创新。