MejaFab X1
FF-M140
FF-M220
FF-M300
FF-M420
FF-M800
Bidang aplikasi dan pembangunan percetakan 3D aloi titanium
Titanium merupakan salah satu logam yang paling biasa digunakan dalam pembuatan bahan tambahan dan digunakan dalam aeroangkasa, alat penggantian sendi dan pembedahan, rangka perlumbaan dan basikal, elektronik dan produk berprestasi tinggi yang lain. Aloi titanium dan berasaskan titanium dihargai oleh pelbagai industri kerana kekuatan mekanikalnya yang tinggi, nisbah kekuatan-ke-berat yang tinggi, dan rintangan kakisan yang lebih baik daripada keluli tahan karat. Penggunaan bahan ini boleh menjadikan roket dan pesawat lebih ringan, sekali gus menjimatkan bahan api dan meningkatkan keupayaan muatan. Ia juga boleh digunakan untuk membuat elektronik yang lebih ringan seperti telefon pintar dan gogal VR, serta dalam implan perubatan. Selain itu, apabila sifat semula jadi titanium digabungkan dengan keupayaan unik percetakan 3D, kelebihannya akan menjadi lebih jelas. Jadi, apakah kegunaan khusus titanium bercetak 3D? Apakah titanium yang biasa digunakan? Pencetaks di pasaran?
△Bahagian titanium bercetak 3D
Sendi pinggul daripada GE Additive, bilah kipas daripada Sciaky, hujung roket daripada Arcam Darker, komponen kekisi titanium daripada 3D Systems, stent titanium daripada EOS, implan tulang belakang pembedahan daripada Zenith Tecnica
Percetakan 3d membolehkan pembuatan titanium yang lebih cekap sambil mengurangkan pembaziran bahan mentah. Sebagai teknologi tambahan, percetakan 3D logam biasanya hanya menggunakan bahan yang diperlukan untuk membina bahagian tersebut, bersama-sama dengan sejumlah kecil bahan struktur sokongan. Percetakan 3D juga membolehkan reka bentuk yang kompleks, seperti saluran dalaman dan bahagian berongga atau berisi kekisi untuk mengurangkan berat, yang tidak mungkin dilakukan dengan kaedah pembuatan lain. Oleh kerana tiada acuan atau peralatan, percetakan 3D titanium boleh menghasilkan bahagian yang unik secara kos efektif seperti implan, prototaip dan alat penyelidikan khusus pesakit. Terdapat banyak contoh percetakan 3D titanium untuk memajukan pembuatan, penjagaan kesihatan, penerokaan angkasa lepas dan banyak lagi.
Kegunaan aloi titanium percetakan 3D
△Pada tahun 2023, Panerai mengeluarkan Submersible S Brabus PAM01283 yang dilengkapi dengan sarung titanium bercetak 3D. Gambar di sebelah kanan menunjukkan bahawa Holthinrichs Deconstructed melancarkan jam tangan titanium bercetak 3D pertama.
Percetakan 3D titanium telah digunakan secara meluas untuk menghasilkan produk yang pelbagai seperti peranti perubatan, basikal berprestasi tinggi, jam tangan mewah dan elektronik pengguna, dengan harapan dapat menghasilkan produk yang ringan namun kukuh melalui reka bentuk inovatif yang selalunya tersuai.
● Produk jitu dan produk elektronik
Percetakan 3D boleh menghasilkan bahagian titanium yang sangat nipis dan kompleks, yang sering digunakan untuk membuat sarung jam tangan, seperti jam tangan Panerai dan Holthinrichs yang ditunjukkan di atas. Dikatakan bahawa sarung jam tangan aloi titanium juga akan menjadi bahagian Apple Watch Ultra yang akan datang.
△Penutup anjakan engsel aloi titanium bercetak 3D yang digunakan dalam telefon pintar lipat Honor Magic V2 2023
Pada tahun 2023, pengeluar telefon pintar Honor melancarkan Magic V2 boleh lipat baharunya, yang menampilkan penutup gear berengsel titanium bercetak 3D yang lebih ringan dan 150% lebih kuat daripada versi aluminium sebelumnya. Honor berkata bahawa kepingan titanium kecil ini, yang boleh dicetak 3D dalam puluhan ribu, adalah kunci kepada ketahanan dan kelancaran lipatan dan pembukaan produk.
● Implan perubatan dan pergigian
△Sistem Spacer Construx Mimi Ti implan titanium bercetak 3D American Orthofix Medical telah diluluskan oleh FDA AS pada tahun 2021
Dalam industri perubatan, implan titanium bercetak 3D telah berjaya dalam aplikasi tulang belakang, pinggul, lutut dan anggota badan disebabkan oleh biokompatibiliti semula jadi logam tersebut dan sifat mekanikal yang baik, digandingkan dengan keupayaan untuk mencetak 3D struktur berliang tersuai (dengan itu membolehkan osseointegrasi) dan penyesuaian besar-besaran untuk hasil pesakit yang lebih baik. Implan titanium bercetak 3D semakin mendapat kelulusan dan permintaan kawal selia. Memandangkan kebanyakan implan perubatan dibuat untuk meliputi sebilangan besar orang yang mempunyai keadaan yang sama, ia tidak sesuai untuk semua orang. Orang yang mempunyai penyakit jarang ditemui sering dikecualikan. Kini, dengan percetakan 3D, adalah mungkin untuk menghasilkan implan yang direka khusus untuk pesakit individu.
Pada tahun 2023, seorang pakar bedah di UK telah menjalankan empat pembedahan pergelangan tangan pada hari yang sama, menggunakan plat titanium bercetak 3D khusus pesakit untuk membetulkan kecacatan pergelangan tangan yang sebelum ini patah. Dr Akshay Malhotra, pakar bedah ortopedik perunding dan ketua klinikal untuk tangan dan pergelangan tangan, berkata: “Setelah proses perancangan ini selesai, plat tempahan khas dicetak menggunakan serbuk titanium, kemudian diuji, dihantar ke UK dan disterilkan di Hospital Daerah sebagai persediaan untuk pembedahan."
△Skru titanium bercetak 3D CoreLink menampilkan struktur berliang yang menggalakkan pertumbuhan tulang, dan sendi jari titanium khusus pesakit baharu FingerKit Consortium
Doktor di Hospital Manipal di India menggunakan titanium bercetak 3D ketika mereka merawat pesakit kanser yang tumornya memusnahkan dadanya pada tahun 2022. Secara amnya, implan sebesar ini terlalu berat untuk ditanggung oleh tubuh manusia, tetapi kerana titanium ringan dan sangat kuat, dengan berat kurang daripada 250 gram, ia sesuai untuk mencetak implan di dalam badan. Hasil daripada kejayaan implan bercetak 3D, pesakit pulih sepenuhnya dan dapat kembali menjalani kehidupan normalnya tanpa bergantung pada mesin luaran untuk membantunya bernafas.
△Melalui percetakan 3D titanium, Angel Cycle Works dapat mengurangkan berat dengan ketara dan mengoptimumkan reka bentuk basikal Heaven baharu
Titanium bercetak 3D adalah perkara biasa dalam basikal prestasi masa kini. Titanium digunakan dalam engkol, tuil brek, batang, penyangkut derailleur dan juga bingkai penuh. Titanium sekuat aluminium dan seringan gentian karbon, tanpa isu kemampanan gentian karbon. Pengilang basikal Carbon Wasp menjelaskan mengapa ia meninggalkan aluminium dan gentian karbon dan memilih untuk menggunakan titanium bercetak 3D untuk membina lengan engkol selepas pasaran terkini. Carbon Wasp berkata: “Kami menghasilkan pelbagai cara kreatif untuk mengapit engkol pada aci kotak gear tanpa menekan gentian karbon, tetapi sentiasa terdapat beberapa sisipan logam yang diperlukan, dan melekatkan sisipan pada gentian karbon akan menghadapi masalah. Kepada soalan yang tidak berkesudahan. Selepas beberapa prototaip, Carbon Wasp mendapati bahawa engkol titanium berisi kekisi bercetak 3D sama ringannya dengan karbon tetapi lebih kuat di kawasan yang sangat mudah terkena hentaman. Kami masih berpendapat gentian karbon adalah yang terbaik untuk banyak kegunaan lain. bahan, termasuk bingkai, tetapi kami sudah pun mengusahakan bahagian titanium yang lain.”
Bercakap tentang bingkai penuh, pengeluar basikal Angel Cycle Works mengatakan bahawa ia telah mencetak bingkai titanium sepenuhnya dalam satu komponen ringan, yang menjimatkan saat penting daripada masa perlumbaan dan membolehkan geometri reka bentuk baharu. Superbike baharunya, yang dipanggil Heaven, adalah 400 gram lebih ringan daripada versi sebelumnya. Satu lagi bingkai aloi titanium sepenuhnya yang dilancarkan oleh Pilot tahun ini dipanggil Pilot Seiren. Bingkai basikal jalan raya ini dicetak 3D sepenuhnya daripada titanium (dibahagikan kepada tiga bahagian). Syarikat itu mengatakan titanium percetakan 3D membolehkannya menyesuaikan motosikal mengikut pilihan penunggang, dan bingkai tersebut tidak memerlukan sebarang cat atau salutan.
△Syarikat basikal Mythos menawarkan pelanggan pelbagai bahagian titanium bercetak 3D, termasuk hendal ini, manakala Verve Cycling (kanan) menawarkan engkol titanium bercetak 3D baharu.
△GKN Aerospace merancang untuk menambah pencetak 3D titanium berskala besar baharu ke kilangnya di Texas
△Memandangkan NASA hanya memerlukan satu, komponen titanium percetakan 3D untuk lengan yang boleh dikerahkan ke bulan lebih masuk akal berbanding pembuatan tradisional.
● Pembuatan
Pengilang semikonduktor ASML kini mencetak 3D dan bukannya menempa bentuk pra-bentuk dulang pembawa titanium (digunakan dalam pengeluaran wafer), menjimatkan 64% bahan mentah dan menghantarnya dengan lebih pantas. Norsk Titanium, sebuah syarikat pembuatan bahan tambahan logam yang menggunakan platform pemendapan tenaga terarah (DED), sedang mencetak 80 kilogram (kira-kira 176 paun) bentuk pra-bentuk hampir bersih dengan Ti64 untuk digunakan dalam pengeluaran wafer semikonduktor.
△Pendakap hab roda aloi titanium bercetak 3D yang dikeluarkan oleh Universiti Washington
△Serbuk titanium
△Makmal percetakan 3D logam universiti, Pusat Bersama Washington untuk Pelaksanaan dan Penyelidikan Bahan Limpah Bumi, membuat bahagian daripada titanium