የቲታኒየም ቅይጥ 3D ህትመት አተገባበር መስኮች እና ልማት

ቲታኒየም በማሟያ ማምረቻ ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ ከሚውሉት ብረቶች አንዱ ሲሆን በአየር ማራዘሚያ፣ በመገጣጠሚያ ምትክ እና በቀዶ ጥገና መሳሪያዎች፣ በእሽቅድምድም እና በብስክሌት ክፈፎች፣ በኤሌክትሮኒክስ እና በሌሎች ከፍተኛ አፈጻጸም ባላቸው ምርቶች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። ቲታኒየም እና ቲታኒየም ላይ የተመሰረቱ ቅይጥዎች በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ከፍተኛ ሜካኒካል ጥንካሬ፣ ከፍተኛ ጥንካሬ-ወደ-ክብደት ጥምርታ እና ከማይዝግ ብረት የተሻለ የዝገት መቋቋም ዋጋ አላቸው። የዚህ ቁሳቁስ አጠቃቀም ሮኬቶችን እና አውሮፕላኖችን ቀላል ያደርገዋል፣ በዚህም ነዳጅ ይቆጥባል እና የጭነት አቅምን ይጨምራል። እንዲሁም እንደ ስማርትፎኖች እና የቪአር መነጽሮች ያሉ ቀላል ክብደት ያላቸውን ኤሌክትሮኒክስ ለመስራት እንዲሁም በሕክምና ተከላዎች ውስጥ ሊያገለግል ይችላል። ከዚህም በላይ የቲታኒየም ውስጣዊ ባህሪያት ከ3-ል ህትመት ልዩ ችሎታዎች ጋር ሲጣመሩ ጥቅሞቹ የበለጠ ግልጽ ይሆናሉ። ስለዚህ፣ የ3-ል ህትመት ቲታኒየም ልዩ አጠቃቀሞች ምንድናቸው? የተለመዱት ቲታኒየም ምንድናቸው? አታሚበገበያ ላይ?

△3D የታተመ የቲታኒየም ክፍሎች

ከጂኢ ተጨማሪ የዳሌ መገጣጠሚያዎች፣ ከሲያኪ የማራገቢያ ምላጭ፣ ከአርካም ዳርከር የሮኬት ጫፎች፣ ከ3D ሲስተምስ የቲታኒየም ጥልፍልፍ ክፍሎች፣ ከኢኦኤስ የቲታኒየም ስቴንቶች፣ ከዜኒዝ ቴክኒካ የቀዶ ጥገና የአከርካሪ ተከላዎች

3ዲ ህትመት የጥሬ እቃ ብክነትን በመቀነስ የቲታኒየምን የበለጠ ቀልጣፋ ማምረት ያስችላል። እንደ ተጨማሪ ቴክኖሎጂ፣ የብረት 3D ህትመት በተለምዶ ክፍሉን ለመገንባት የሚያስፈልጉትን ቁሳቁሶች ብቻ ይጠቀማል፣ በአንጻራዊ ሁኔታ ሲታይ አነስተኛ መጠን ያለው የድጋፍ መዋቅራዊ ቁሳቁስ። 3D ህትመት እንደ ውስጣዊ ቻናሎች እና ባዶ ወይም በፍርግርግ የተሞሉ ክፍሎች ያሉ ውስብስብ ዲዛይኖችን ክብደት ለመቀነስ ያስችላል፣ ይህም በሌላ የማምረቻ ዘዴ የማይቻል ነው። ሻጋታ ወይም መሳሪያ ስለሌለ፣ የቲታኒየም 3D ህትመት እንደ በሽተኛ-ተኮር ተከላዎች፣ ፕሮቶታይፖች እና የምርምር መሳሪያዎች ያሉ ልዩ ክፍሎችን በተመጣጣኝ ዋጋ ሊፈጥር ይችላል። ማምረቻን፣ የጤና አጠባበቅን፣ የጠፈር ፍለጋን እና ሌሎችንም ለማሳደግ የ3D ህትመት ቲታኒየም ስፍር ቁጥር የሌላቸው ምሳሌዎች አሉ።

የ3-ልኬት ህትመት የቲታኒየም ቅይጥ አጠቃቀም

△በ2023 ፓኔራይ በ3D የታተመ የቲታኒየም መያዣ የተገጠመለትን ሱመርሲብል ኤስ ብራበስ PAM01283 ለቋል። በቀኝ በኩል ያለው ምስል ሆልቲንሪችስ ዲኮንስትራክትድ የመጀመሪያውን በ3D የታተመ የቲታኒየም ሰዓት እንደጀመረ ያሳያል።

ቲታኒየም 3D ህትመት እንደ የህክምና መሳሪያዎች፣ የአፈጻጸም ብስክሌቶች፣ የቅንጦት ሰዓቶች እና የሸማቾች ኤሌክትሮኒክስ ያሉ የተለያዩ ምርቶችን ለማምረት በስፋት ጥቅም ላይ ውሏል፣ ቀላል ክብደት ያላቸውን ግን ጠንካራ ምርቶችን በፈጠራ እና ብዙውን ጊዜ በተበጁ ዲዛይኖች ለማቅረብ ተስፋ በማድረግ።

● ትክክለኛ ምርቶች እና የኤሌክትሮኒክስ ምርቶች

3D ህትመት በጣም ቀጭን ግድግዳ ያላቸው እና ውስብስብ የሆኑ የቲታኒየም ክፍሎችን ማምረት ይችላል፣ እነዚህም ብዙውን ጊዜ እንደ ፓኔራይ እና ሆልቲንሪችስ ሰዓቶች ያሉ የሰዓት መያዣዎችን ለመሥራት ያገለግላሉ። የቲታኒየም ቅይጥ የሰዓት መያዣዎችም የአፕል ዎች አልትራ ቀጣይ አካል ይሆናሉ ተብሏል።

△ በ2023 Honor Magic V2 ፎልዲንግ ስማርት ስልክ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለው ባለ 3D የታተመ የቲታኒየም ቅይጥ ማጠፊያ ፈረቃ ሽፋን

እ.ኤ.አ. በ2023 የስማርትፎን አምራች የሆነው ሃኖር አዲሱን የሚታጠፍ ማጂክ ቪ2 አስተዋውቋል፤ ይህም ከቀድሞው የአሉሚኒየም ስሪት በ150% የበለጠ ቀላል እና በ3D የታተመ የቲታኒየም ማጠፊያ ሽፋን ያለው ነው። ሃኖር ይህ ትንሽ የቲታኒየም ቁራጭ በአስር ሺዎች የሚቆጠሩ ሊታተም የሚችል ሲሆን ለምርቱ ዘላቂነት እና ለስላሳ መታጠፍ እና መዘርጋት ቁልፍ እንደሆነ ተናግሯል።

● የሕክምና እና የጥርስ ተከላዎች

△የአሜሪካን ኦርቶፊክስ ሜዲካል ባለ 3D የታተመ የቲታኒየም ኢምፕላንት ኮንስትራክስ ሚሚ ቲ ስፔሰር ሲስተም በ2021 በአሜሪካ ኤፍዲኤ ጸድቋል

በሕክምና ኢንዱስትሪ ውስጥ፣ በ3D የታተሙ የቲታኒየም ተከላዎች በአከርካሪ፣ በዳሌ፣ በጉልበት እና በእግሮች ላይ በብረታ ብረት ውስጣዊ ባዮተኳሃኝነት እና በጥሩ ሜካኒካል ባህሪያት ምክንያት በአከርካሪ፣ በዳሌ፣ በጉልበት እና በእግሮች አተገባበር ረገድ ስኬታማ ሆነዋል፣ ይህም በ3D ብጁ ቀዳዳ ያላቸው መዋቅሮችን (በዚህም ኦሴኦኢንቴግሬሽንን ያስችላል) እና ለተሻለ የታካሚ ውጤት የጅምላ ማበጀት ችሎታ ጋር ተዳምሮ ነው። በ3D የታተሙ የቲታኒየም ተከላዎች የቁጥጥር ማፅደቅ እና ፍላጎት እያገኙ ነው። አብዛኛዎቹ የሕክምና ተከላዎች በተመሳሳይ ሁኔታ ውስጥ ያሉ ብዙ ሰዎችን ለመሸፈን የተሰሩ ስለሆኑ ለሁሉም ሰው ተስማሚ አይደሉም። ብርቅዬ በሽታዎች ያሏቸው ሰዎች ብዙውን ጊዜ አይካተቱም። አሁን፣ በ3D ህትመት፣ ለግለሰብ ታካሚዎች በተለይ የተነደፉ ተከላዎችን ማምረት ይቻላል።

እ.ኤ.አ. በ2023፣ በዩኬ ውስጥ አንድ የቀዶ ጥገና ሐኪም በተመሳሳይ ቀን አራት የእጅ አንጓ ቀዶ ጥገናዎችን አድርጓል፣ ቀደም ሲል የተሰበሩ የእጅ አንጓ ጉድለቶችን ለማስተካከል በታካሚዎች ላይ የተመሰረቱ 3D የታተሙ የቲታኒየም ሰሌዳዎችን በመጠቀም። የአማካሪ የአጥንት ቀዶ ጥገና ሐኪም እና የእጅ አንጓዎች ክሊኒካዊ እርሳስ የሆኑት ዶክተር አኪሻ ማልሆትራ እንዲህ ብለዋል፡- “ይህ የዕቅድ ሂደት አንዴ ከተጠናቀቀ በኋላ፣ ብጁ የሆኑ ሳህኖች በቲታኒየም ዱቄት ታትመው ይሞከራሉ፣ ከዚያም ይሞከራሉ፣ ወደ እንግሊዝ ይላካሉ እና ለቀዶ ጥገና ዝግጅት በካውንቲ ሆስፒታል ይጸዳሉ።”

△የኮርሊንክ ባለ 3D የታተሙ የቲታኒየም ዊንጮች የአጥንት እድገትን የሚያበረታታ ቀዳዳ ያለው መዋቅር እና የFingerKit Consortium አዲስ በታካሚ-ተኮር የቲታኒየም የጣት መገጣጠሚያዎችን ያካትታሉ

በህንድ ውስጥ በሚገኘው የማኒፓል ሆስፒታል ውስጥ ያሉ ዶክተሮች በ2022 ዕጢው ደረቱን እያወደመ ያለ የካንሰር ታካሚን ሲያክሙ በ3D የታተመ ቲታኒየም ተጠቅመዋል። በአጠቃላይ ሲታይ፣ የዚህ መጠን ያላቸው ተከላዎች የሰው አካል ለመሸከም በጣም ከባድ ይሆናሉ፣ ነገር ግን ቲታኒየም ቀላል ክብደት ያለው እና በጣም ጠንካራ ስለሆነ ከ250 ግራም በታች ስለሚመዝን፣ በሰውነት ውስጥ ያሉትን ተከላዎች ለማተም ተስማሚ ነው። በ3D የታተመ ተከላ ስኬት ምክንያት ታካሚው ሙሉ በሙሉ አገግሞ መተንፈስ እንዲችል ከውጭ ማሽኖች ሳይታመነ ወደ መደበኛ ህይወቱ መመለስ ችሏል።

△በቲታኒየም 3D ህትመት አማካኝነት፣ አንጀል ሳይክል ወርክስ ክብደቱን በእጅጉ ለመቀነስ እና የአዲሱን የሄቨን ብስክሌት ዲዛይን ለማሻሻል ችሏል

3D የታተመ ቲታኒየም በዛሬው የአፈጻጸም ብስክሌቶች ውስጥ የተለመደ ነው። ቲታኒየም በክራንኮች፣ በብሬክ ሊቨርስ፣ ግንዶች፣ ዲራይለር ማንጠልጠያዎች እና ሙሉ ፍሬሞች ውስጥ እንኳን ጥቅም ላይ ይውላል። ቲታኒየም እንደ አልሙኒየም ጠንካራ እና እንደ ካርቦን ፋይበር ቀላል ነው፣ የካርቦን ፋይበር የዘላቂነት ችግሮች ሳይኖሩት። የብስክሌት አምራች ካርቦን ዋስፕ አልሙኒየምን እና የካርቦን ፋይበርን ለምን እንደሚተው ያስረዳል፣ ይህም የቅርብ ጊዜውን የኋለኛውን የክራንች ክንዶቹን ለመገንባት 3D የታተመ ቲታኒየምን ለመጠቀም የሚመርጥበትን ምክንያት ያብራራል። ካርቦን ዋስፕ እንዲህ ብሏል፡- “ክራንኩን ከማርሽ ሳጥኑ ዘንግ ጋር ሳይጭኑ ለመያያዝ ሁሉንም አይነት የፈጠራ መንገዶችን አዘጋጅተናል፣ ነገር ግን ሁልጊዜ አንዳንድ የብረት ማስገቢያዎች ያስፈልጉ ነበር፣ እና ማስገቢያዎቹን ከካርቦን ፋይበር ጋር ማጣበቅ ችግር ይኖረዋል። ማለቂያ ለሌለው ጥያቄ። ከፕሮቶታይፕ በኋላ፣ ካርቦን ዋስፕ በ3D የታተመ ፍርግርግ የተሞላ የቲታኒየም ክራንክ እንደ ካርቦን ቀላል ቢሆንም በጣም ተጽዕኖ በሚያሳድሩ አካባቢዎች ጠንካራ መሆኑን አረጋግጧል። አሁንም የካርቦን ፋይበር ለብዙ ሌሎች አጠቃቀሞች ምርጥ ነው ብለን እናስባለን። ክፈፉን ጨምሮ ቁሳቁሶች፣ ነገር ግን አስቀድመን በሌሎች የቲታኒየም ክፍሎች ላይ እየሰራን ነው።”

ስለ ሙሉ ፍሬሞች ሲናገሩ፣ የብስክሌት አምራች የሆነው ኤንጀል ሳይክል ወርክስ 3D በአንድ ቀላል ክብደት ባለው አካል ውስጥ ሙሉ-ቲታኒየም ፍሬም እንዳሳተመ ተናግሯል፣ ይህም ከሩጫ ጊዜ ወሳኝ ሰከንዶችን የሚሸፍን እና አዲስ የዲዛይን ጂኦሜትሪዎችን ያስችላል። አዲሱ ሱፐርባይክ ሄቨን የተባለው ከቀድሞው ስሪት 400 ግራም ቀለል ያለ ነው። በዚህ ዓመት በፓይለት የተጀመረው ሌላ ሙሉ-ቲታኒየም ቅይጥ ፍሬም ፓይለት ሴይረን ይባላል። የመንገድ ብስክሌት ፍሬም ሙሉ በሙሉ ከቲታኒየም 3D የታተመ ነው (በሦስት ክፍሎች የተከፈለ)። ኩባንያው 3D ፕሪንቲንግ ቲታኒየም ብስክሌቱን እንደ ጋላቢው ምርጫ እንዲያበጅ ያስችለዋል፣ እና ፍሬሙ ምንም አይነት ቀለም ወይም ሽፋን አያስፈልገውም።

△የብስክሌት ኩባንያ የሆነው ሚቶስ ለደንበኞች የተለያዩ የ3D የታተሙ የቲታኒየም ክፍሎችን ያቀርባል፣ ከእነዚህም ውስጥ የእጅ መያዣዎችን ጨምሮ፣ ቨርቭ ሳይክሊንግ (በስተቀኝ) ደግሞ አዲስ የ3D የታተሙ የቲታኒየም ክራንኮችን ያቀርባል።

△ጂኬኤን ኤሮስፔስ በቴክሳስ ፋብሪካው ውስጥ አዲስ ትልቅ መጠን ያለው የቲታኒየም 3D አታሚ ለመጨመር አቅዷል

△ናሳ አንድ ብቻ ስለሚፈልግ፣ ለጨረቃ ማሰማሪያ ክንድ የሚሆኑ ባለ 3D የህትመት ቲታኒየም ክፍሎች ከባህላዊው ማምረቻ የበለጠ ትርጉም ይሰጣሉ።

● ማኑፋክቸሪንግ

የሴሚኮንዳክተር አምራች ASML አሁን የቲታኒየም ተሸካሚ ትሪ ፕሪፎርሞችን (በዋፈር ምርት ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውል) ከመፍጠር ይልቅ የ3-ልኬት ህትመት ላይ ይገኛል፣ ይህም ጥሬ እቃዎችን 64% ይቆጥባል እና በፍጥነት ያደርሳል። ኖርስክ ቲታኒየም፣ በዳይሬክትድ ኢነርጂ ዲፖዚሽን (DED) መድረክን የሚጠቀም የብረት ተጨማሪ ማምረቻ ኩባንያ፣ በሴሚኮንዳክተር ዋፈር ምርት ውስጥ ጥቅም ላይ እንዲውል ከTi64 ጋር 80 ኪሎ ግራም (በግምት 176 ፓውንድ) የሚመዝኑ ቅርጻ ቅርጾችን እያተመ ነው።

△ በዋሽንግተን ዩኒቨርሲቲ የተመረተ ባለ 3D የታተመ የቲታኒየም ቅይጥ ዊል ሃብ ቅንፍ

△የቲታኒየም ዱቄት

ቨርቹዋል ፋውንድሪን ጨምሮ በርካታ ኩባንያዎች ለኤክስትሩደር-ባተሰመረ የተፈጨ ዲሴምብሬሽን ሞዴሊንግ (FDM) የቲታኒየም ሽቦ ያቀርባሉ። ቁሱ በPLA ውስጥ የተከተተ የብረት ዱቄት ይዟል እና ከ205°ሴ በላይ በሆነ የኤክስትሩደር የሙቀት መጠን በFDM አታሚዎች ሊታተም ይችላል። እነዚህ ክሮች ከሂደቱ እና ከሲነንቴሪንግ በኋላ ከ90% በላይ የብረት ይዘት ያላቸው የብረት ክፍሎችን ማምረት ይችላሉ፣ ይህም ለፕሮቶታይፕ ተስማሚ ያደርጋቸዋል።

△የዩኒቨርሲቲ የብረት 3D ማተሚያ ላብራቶሪ፣ የዋሽንግተን የጋራ ማዕከል ለምድር የተትረፈረፈ ቁሳቁሶች ማሰማራት እና ምርምር፣ ከቲታኒየም የተሰሩ ክፍሎችን ያመርታል

ባጭሩ፣ የ3D የታተመ ቲታኒየም የወደፊት እድገት በተስፋ የተሞላ ሲሆን በብዙ ዘርፎች የበለጠ ሚና ይጫወታል። ቀጣይነት ባለው የቴክኖሎጂ ፈጠራ እና አተገባበር መስፋፋት፣ የ3D የታተመ ቲታኒየም ለኅብረተሰቡ የበለጠ ምቹ፣ ቀልጣፋ እና ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን የብረት ክፍሎችን ያመጣል።