ДескФаб X1
ФФ-М140
ФФ-М220
ФФ-М300
ФФ-М420
ФФ-М800
Области примене и развој 3Д штампања легура титанијума
Титанијум је један од најчешће коришћених метала у адитивној производњи и користи се у ваздухопловству, замени зглобова и хируршким алатима, тркачким и бициклистичким рамовима, електроници и другим високоперформансним производима. Титанијум и легуре на бази титанијума цене разне индустрије због своје високе механичке чврстоће, високог односа чврстоће и тежине и боље отпорности на корозију од нерђајућег челика. Употреба овог материјала може учинити ракете и авионе лакшим, чиме се штеди гориво и повећава носивост. Такође би се могао користити за израду лакше електронике као што су паметни телефони и VR наочаре, као и у медицинским имплантатима. Штавише, када се инхерентна својства титанијума комбинују са јединственим могућностима 3Д штампања, предности ће бити још очигледније. Дакле, које су специфичне примене 3Д штампаног титанијума? Који су уобичајени титанијуми? Штампачје на тржишту?
△3Д штампани титанијумски делови
Зглобови кука од GE Additive, лопатице вентилатора од Sciaky, врхови ракета од Arcam Darker, компоненте титанијумске решетке од 3D Systems, титанијумски стентови од EOS, хируршки спинални имплантати од Zenith Tecnica
3Д штампање омогућава ефикаснију производњу титанијума уз смањење отпада сировина. Као адитивна технологија, 3Д штампање метала обично користи само материјале потребне за израду дела, заједно са релативно малом количином материјала за носећу конструкцију. 3Д штампање такође омогућава сложене дизајне, као што су унутрашњи канали и шупљи или решеткасти делови, ради смањења тежине, што није могуће ни са једном другом методом производње. Пошто нема калупа или алата, 3Д штампање титанијумом може исплативо да креира јединствене делове као што су имплантати специфични за пацијента, прототипови и истраживачки алати. Постоје безбројни примери 3Д штампања титанијума за унапређење производње, здравствене заштите, истраживања свемира и још много тога.
Употреба легуре титанијума у 3Д штампању
△Године 2023, Panerai је објавио Submersible S Brabus PAM01283 опремљен 3Д штампаним титанијумским кућиштем. Слика десно приказује да је Holthinrichs Deconstructed лансирао први 3Д штампани титанијумски сат.
Титанијумска 3Д штампа се већ широко користи за производњу разноврсних производа као што су медицински уређаји, бицикли високих перформанси, луксузни сатови и потрошачка електроника, са надом да ће се испоручити лагани, али чврсти производи кроз иновативне, често прилагођене дизајне.
● Прецизни производи и електронски производи
3Д штампа може да произведе веома танкозидне, сложене делове од титанијума, који се често користе за израду кућишта сатова, као што су сатови Панераи и Холтинрихс приказани горе. Наводи се да ће кућишта сатова од легуре титанијума такође бити предстојећи део Епл Вотч Ултра.
△3Д штампани поклопац шарке за померање од легуре титанијума који се користи у склопивом паметном телефону Honor Magic V2 из 2023. године
Произвођач паметних телефона Honor је 2023. године лансирао свој нови склопиви Magic V2, који има 3Д штампани титанијумски поклопац мењача са шаркама, лакши и 150% јачи од претходне алуминијумске верзије. Honor је рекао да је овај мали титанијумски комад, који се може 3Д штампати у десетинама хиљада, кључ издржљивости производа и глатког склапања и расклапања.
● Медицински и зубни имплантати
Америчка Агенција за храну и лекове (FDA) одобрила је 2021. године 3Д штампани титанијумски имплантат компаније American Orthofix Medical, Construx Mimi Ti Spacer System.
У медицинској индустрији, 3Д штампани титанијумски имплантати су се успешно применили на кичму, кукове, колена и екстремитете због инхерентне биокомпатибилности метала и добрих механичких својстава, заједно са могућношћу 3Д штампања прилагођених порозних структура (чиме се омогућава остеоинтеграција) и масовне прилагођавања за боље резултате код пацијената. 3Д штампани титанијумски имплантати добијају регулаторно одобрење и потражњу. Пошто је већина медицинских имплантата направљена да покрију велики број људи са истим стањем, они нису погодни за свакога. Људи са ретким болестима су често искључени. Сада је, уз 3Д штампање, могуће произвести имплантате посебно дизајниране за појединачне пацијенте.
Године 2023, један хирург у Великој Британији је извршио четири операције зглоба истог дана, користећи титанијумске плоче штампане 3Д штампачем специфичне за пацијента како би исправио претходно преломљене деформације зглоба. Др Акшај Малхотра, консултант ортопедски хирург и клинички руководилац за руке и зглобове, рекао је: „Када се овај процес планирања заврши, плоче по мери се штампају помоћу титанијумског праха, затим тестирају, шаљу у Велику Британију и стерилишу у окружној болници у припреми за операцију.“
△CoreLink-ови 3Д штампани титанијумски шрафови имају порозну структуру која подстиче раст костију, а нови пацијенту специфични титанијумски зглобови прстију компаније FingerKit Consortium
Лекари у болници Манипал у Индији користили су 3Д штампани титанијум када су 2022. године лечили пацијента оболелог од рака чији је тумор уништавао груди. Генерално говорећи, имплантати ове величине били би претешки за људско тело, али пошто је титанијум лаган и веома јак, тежак мање од 250 грама, идеалан је за штампање имплантата унутар тела. Захваљујући успеху 3Д штампаног имплантата, пацијент се потпуно опоравио и могао је да се врати свом нормалном животу без ослањања на спољне машине које би му помагале да дише.
△Захваљујући 3Д штампању титанијума, компанија Angel Cycle Works је успела да значајно смањи тежину и оптимизује дизајн новог бицикла Heaven
3Д штампани титанијум је уобичајен код данашњих висококвалитетних бицикала. Титанијум се користи у курблама, ручицама кочница, стеблама, држачима мењача, па чак и у пуним рамовима. Титанијум је јак као алуминијум и лаган као угљенична влакна, без проблема одрживости угљеничних влакана. Произвођач бицикала Carbon Wasp објашњава зашто избацује алуминијум и угљенична влакна у корист коришћења 3Д штампаног титанијума за израду својих најновијих ручица курбли. Carbon Wasp је рекао: „Смислили смо све врсте креативних начина да стегнемо курблу за вратило мењача без стискања угљеничних влакана, али увек су били потребни неки метални умеци, а лепљење уметака на угљенична влакна би имало проблема. На бескрајна питања. Након израде прототипова, Carbon Wasp је открио да је 3Д штампана титанијумска курбла са решеткастим слојем једнако лака као угљенична, али јача у подручјима која су веома склона ударима. И даље мислимо да су угљенична влакна најбоља за многе друге материјале, укључујући рам, али већ радимо на другим деловима од титанијума.“
Када смо већ код пуних рамова, произвођач бицикала Angel Cycle Works каже да је 3Д штампао рам од потпуно титанијума у једној лаганој компоненти, што скраћује кључне секунде на времену трке и омогућава нове геометрије дизајна. Њихов нови супербицикл, назван Heaven, је 400 грама лакши од претходне верзије. Још један рам од легуре потпуно титанијума који је Pilot лансирао ове године зове се Pilot Seiren. Рам друмског бицикла је у потпуности 3Д штампан од титанијума (подељен на три дела). Компанија каже да 3Д штампање титанијума омогућава прилагођавање бицикла жељама возача, а рам не захтева никакву боју или премаз.
△Компанија за бицикле Mythos нуди купцима низ 3Д штампаних титанијумских делова, укључујући и ове кормане, док Verve Cycling (десно) нуди нове 3Д штампане титанијумске курбле.
GKN Aerospace планира да дода нови велики титанијумски 3Д штампач својој фабрици у Тексасу
△Пошто је НАСА-и потребан само један, 3Д штампање титанијумских компоненти за лунарну распоредиву руку има више смисла него традиционална производња.
● Производња
Произвођач полупроводника ASML сада користи 3Д штампање уместо ковања преформи од титанијумских носача (који се користе у производњи плочица), штедећи 64% сировина и брже их испоручујући. Norsk Titanium, компанија за адитивну производњу метала која користи платформу за усмерено таложење енергије (DED), штампа 80 килограма (приближно 176 фунти) преформи готово нето облика са Ti64 за употребу у производњи полупроводничких плочица.
△3Д штампани носач главчине точка од легуре титанијума, произведен од стране Универзитета у Вашингтону
△Титанијумски прах
Универзитетска лабораторија за 3Д штампање метала, Заједнички центар за примену и истраживање обилних материјала на Земљи у Вашингтону, прави делове од титанијума