Skrifborðsframleiðandi X1
FF-M140
FF-M220
FF-M300
FF-M420
FF-M800
Notkunarsvið og þróun á þrívíddarprentun úr títanblöndu
Títan er einn algengasti málmurinn í aukefnaframleiðslu og er notaður í flug- og geimferðaiðnaði, liðskiptatækjum og skurðlækningatólum, kappaksturs- og hjólagrindum, rafeindatækni og öðrum afkastamiklum vörum. Títan og títanblöndur eru metnar mikils af ýmsum atvinnugreinum fyrir mikinn vélrænan styrk, hátt styrk-til-þyngdarhlutfall og betri tæringarþol en ryðfrítt stál. Notkun þessa efnis getur gert eldflaugar og flugvélar léttari, sem sparar eldsneyti og eykur burðargetu. Það gæti einnig verið notað til að framleiða léttari rafeindatæki eins og snjallsíma og sýndarveruleikagleraugu, sem og í lækningaígræðslur. Ennfremur, þegar eðlislægir eiginleikar títans eru sameinaðir einstökum möguleikum þrívíddarprentunar, verða kostirnir enn augljósari. Svo, hver eru sérstök notkun þrívíddarprentaðs títans? Hver eru algengustu notkunarsvið títans... Prentarier á markaðnum?
△3D prentaðir títanhlutir
Mjaðmaliðir frá GE Additive, viftublöð frá Sciaky, eldflaugaoddar frá Arcam Darker, títangrindaríhlutir frá 3D Systems, títanstentar frá EOS, skurðaðgerðarhryggígræðslur frá Zenith Tecnica
3D prentun gerir kleift að framleiða títan skilvirkari og draga úr hráefnissóun. Sem aukefnistækni notar þrívíddarprentun á málmi yfirleitt aðeins þau efni sem þarf til að smíða hlutinn, ásamt tiltölulega litlu magni af stuðningsefni. Þrívíddarprentun gerir einnig kleift að hanna flóknar hönnun, svo sem innri rásir og hola eða grindfyllta hluti til að draga úr þyngd, sem er ekki mögulegt með neinum öðrum framleiðsluaðferðum. Þar sem engar mót eða verkfæri eru notuð getur þrívíddarprentun á títan hagkvæman hátt búið til einstaka hluti eins og sjúklingasértæka ígræðslu, frumgerðir og rannsóknarverkfæri. Það eru ótal dæmi um þrívíddarprentun á títan til að efla framleiðslu, heilbrigðisþjónustu, geimkönnun og fleira.
Notkun títan álfelgur í þrívíddar prentun
△Árið 2023 gaf Panerai út Submersible S Brabus PAM01283 úrið með þrívíddarprentaðri títaníumkassa. Myndin til hægri sýnir að Holthinrichs Deconstructed setti á markað fyrsta þrívíddarprentaða títaníumúrið.
Títan þrívíddarprentun er þegar mikið notuð til að framleiða vörur eins fjölbreyttar og lækningatæki, afkastamikil reiðhjól, lúxusúr og neytendaraftæki, með von um að skila léttum en samt sterkum vörum með nýstárlegri, oft sérsniðinni hönnun.
● Nákvæmar vörur og rafeindavörur
Með þrívíddarprentun er hægt að framleiða mjög þunnveggja, flókna títanhluta, sem oft eru notaðir til að búa til úrkassa, eins og Panerai og Holthinrichs úrin sem sýnd eru hér að ofan. Sagt er að úrkassar úr títanblöndu verði einnig væntanlegur hluti af Apple Watch Ultra.
△3D prentað hlífðarlok úr títanblöndu sem notað er í samanbrjótanlegum snjallsíma frá Honor Magic V2 frá 2023
Árið 2023 kynnti snjallsímaframleiðandinn Honor nýja samanbrjótanlega Magic V2 símann sinn, sem er með þrívíddarprentaðri títanhlíf sem er léttari og 150% sterkari en fyrri álútgáfan. Honor sagði að þessi litli títanhlutur, sem hægt er að þrívíddarprenta í tugum þúsunda eintaka, sé lykillinn að endingu vörunnar og mjúkri samanbrjótanleika og opnun.
● Læknisfræðilegar og tannígræðslur
△ Bandaríska matvæla- og lyfjaeftirlitið Bandaríkjanna (FDA) samþykkti þrívíddarprentaða títanígræðsluna Construx Mimi Ti Spacer System frá American Orthofix Medical árið 2021.
Í læknisfræðigeiranum hafa þrívíddarprentaðar títanígræðslur notið góðs af notkun í hrygg, mjöðm, hnjám og útlimum vegna meðfæddrar lífsamhæfni málmsins og góðra vélrænna eiginleika, ásamt getu til að þrívíddarprenta sérsniðnar porous mannvirki (sem gerir beinsamþættingu mögulega) og aðlaga fjölda að betri árangri fyrir sjúklinga. Þrívíddarprentaðar títanígræðslur eru að fá öðlast samþykki og eftirspurn. Þar sem flestir læknisígræðslur eru hannaðir til að ná til fjölda fólks með sama sjúkdóm, henta þeir ekki öllum. Fólk með sjaldgæfa sjúkdóma er oft útilokað. Nú, með þrívíddarprentun, er mögulegt að framleiða ígræðslur sem eru sérstaklega hannaðar fyrir einstaka sjúklinga.
Árið 2023 framkvæmdi skurðlæknir í Bretlandi fjórar úlnliðsaðgerðir á sama degi og notaði þrívíddarprentaðar títanplötur sem voru sértækar fyrir hvern sjúkling til að leiðrétta áður brot á úlnliðsaflögunum. Dr. Akshay Malhotra, ráðgjafi í bæklunarskurðlækningum og klínískur leiðtogi handa og úlnliða, sagði: „Þegar þessu skipulagsferli er lokið eru sérsniðnar plötur prentaðar með títandufti, síðan prófaðar, sendar til Bretlands og sótthreinsaðar á sýslusjúkrahúsinu til undirbúnings fyrir aðgerð.“
△Þrívíddarprentaðar títanskrúfur CoreLink eru með gegndræpa uppbyggingu sem stuðlar að beinvexti og nýju sjúklingasértæku títan-fingurliðirnir frá FingerKit Consortium.
Læknar á Manipal-sjúkrahúsinu á Indlandi notuðu þrívíddarprentað títaníum þegar þeir meðhöndluðu krabbameinssjúkling sem var að eyðileggja brjóstkassa árið 2022. Almennt séð væru ígræðslur af þessari stærð of þungar fyrir mannslíkamann til að bera, en þar sem títaníum er létt og mjög sterkt, vegur minna en 250 grömm, er það tilvalið til að prenta ígræðslur inni í líkamanum. Þökk sé velgengni þrívíddarprentaða ígræðslunnar náði sjúklingurinn sér að fullu og gat snúið aftur til eðlilegs lífs án þess að reiða sig á utanaðkomandi tæki til að hjálpa honum að anda.
△Með þrívíddarprentun úr títaníum tókst Angel Cycle Works að draga verulega úr þyngd og fínstilla hönnun nýja Heaven-hjólsins.
Þrívíddarprentað títan er algengt í afrekshjólum nútímans. Títan er notað í sveifarásar, bremsuhandföng, stilka, gírhengi og jafnvel heila ramma. Títan er jafn sterkt og ál og jafn létt og kolefni, án sjálfbærnivandamála kolefnis. Hjólaframleiðandinn Carbon Wasp útskýrir hvers vegna það er að hætta að nota ál og kolefni í staðinn fyrir þrívíddarprentað títan til að smíða nýjustu sveifarásarma sína. Carbon Wasp sagði: „Við fundum upp alls kyns skapandi leiðir til að klemma sveifarásinn við gírkassann án þess að kreista kolefnisþræðina, en það voru alltaf einhverjar málminnlegg nauðsynlegar og að líma innleggin við kolefnisþræðina myndi valda vandræðum. Við endalausum spurningum. Eftir nokkra frumgerðasmíði komst Carbon Wasp að því að þrívíddarprentuð títan sveifarás með grind er jafn létt og kolefni en sterkari á mjög höggviðrandi svæðum. Við teljum enn að kolefnisþræðir séu bestir fyrir marga aðra notkunarmöguleika. Efni eins og ramminn, þar á meðal rammann, eru nú þegar notuð, en við erum þegar að vinna í öðrum títanhlutum.“
Þegar talað er um heila ramma, þá segir hjólaframleiðandinn Angel Cycle Works að þeir hafi þrívíddarprentað títanramma úr einum léttum íhlut, sem sparar mikilvægar sekúndur af keppnistímum og gerir kleift að búa til nýjar hönnunarrúmfræðir. Nýja ofurhjólið þeirra, sem kallast Heaven, er 400 grömmum léttara en fyrri útgáfan. Annar rammi úr títanblöndu sem Pilot kynnti á þessu ári heitir Pilot Seiren. Rammi götuhjólsins er að öllu leyti þrívíddarprentaður úr títan (skipt í þrjá hluta). Fyrirtækið segir að þrívíddarprentun á títan geri það kleift að aðlaga hjólið að óskum hjólreiðamannsins og að ramminn þurfi ekki neina málningu eða húðun.
△Hjólreiðafyrirtækið Mythos býður viðskiptavinum sínum úrval af þrívíddarprentaðum títanhlutum, þar á meðal þessum stýri, en Verve Cycling (hægra megin) býður upp á nýjar þrívíddarprentaðar títan sveifarstöngur.
△GKN Aerospace hyggst bæta við nýjum stórum títan 3D prentara í verksmiðju sinni í Texas
△Þar sem NASA þarf aðeins einn, er skynsamlegra að þrívíddarprenta títaníhluti fyrir tunglarminn heldur en hefðbundna framleiðsla.
● Framleiðsla
Hálfleiðaraframleiðandinn ASML er nú farinn að þrívíddarprenta í stað þess að smíða títan burðarbakka (sem notaðar eru í framleiðslu á skífum), sem sparar 64% af hráefni og afhendir þau hraðar. Norsk Titanium, fyrirtæki sem framleiðir aukefni í málmum og notar beina orkuútfellingu (DED) vettvang, er að prenta 80 kíló (um það bil 176 pund) af næstum fullkomnum forformum með Ti64 til notkunar í framleiðslu á hálfleiðaraskífum.
△3D prentað hjólnafafesting úr títanálfelgu framleidd af Háskólanum í Washington
△Títan duft
△Rannsóknarstofa háskólans í málmprentun í þrívídd, Washington Joint Center for Earth Abundant Materials Deployment and Research, framleiðir hluti úr títaníum.