Succesvolle proeven van titanium-koperlegeringen voor 3D-printen zouden een nieuwe reeks hoogwaardige legeringen voor medische apparatuur kunnen starten, defensie- en ruimtevaarttoepassingen.

De huidige titaniumlegeringen die bij additieve productie worden gebruikt, koelen vaak af en hechten zich tijdens het 3D-printproces aan elkaar in kolomvormige kristallen, waardoor ze vatbaar zijn voor barsten of vervorming.

En in tegenstelling tot aluminium of andere veelgebruikte metalen, er is geen commerciële graanverfijner voor titanium die fabrikanten kunnen gebruiken om de microstructuur effectief te verfijnen om deze problemen te voorkomen.

Maar nu een nieuwe titaniumlegering met koper, vandaag onthuld in Natuur , lijkt dit probleem te hebben opgelost.

Professor Mark Easton van de RMIT University's School of Engineering zei dat hun titanium-koperlegering bedrukt is met "uitzonderlijke eigenschappen" zonder enige speciale procescontrole of aanvullende behandeling.

"Van bijzonder belang was de volledig gelijkassige korrelstructuur:dit betekent dat de kristalkorrels gelijkmatig in alle richtingen waren gegroeid om een ​​sterke binding te vormen, in plaats van in kolommen, wat kan leiden tot zwakke punten die vatbaar zijn voor barsten."

"Legeringen met deze microstructuur kunnen veel hogere krachten weerstaan ​​en zullen veel minder snel defecten hebben, zoals barsten of vervorming, tijdens de fabricage, ' zei Easton.

Het samenwerkingsproject omvatte vooraanstaande onderzoekers op het gebied van legeringssamenstelling en korrelmicrostructuur van RMIT University, CSIRO, de Universiteit van Queensland en de Ohio State University.

CSIRO Senior hoofdonderzoeker, Dr. Mark Gibson, zeiden dat hun bevindingen ook suggereren dat vergelijkbare metaalsystemen op dezelfde manier kunnen worden behandeld om hun eigenschappen te verbeteren.

"Titanium-koperlegeringen zijn een optie, vooral als het gebruik van andere aanvullende legeringselementen of warmtebehandelingen kan worden gebruikt om de eigenschappen verder te verbeteren, " hij zei.

"Maar er zijn ook een aantal andere legeringselementen die waarschijnlijk vergelijkbare effecten hebben. Deze kunnen allemaal worden toegepast in de lucht- en ruimtevaart en de biomedische industrie."

Gibson zei dat het nieuwe type legeringen de productiesnelheid van fabrikanten zou kunnen verhogen en de productie van complexere onderdelen mogelijk zou maken.

"In het algemeen, het opent de mogelijkheid om een ​​nieuwe reeks op titanium gebaseerde legeringen te ontwikkelen die speciaal zijn ontwikkeld voor 3D-printen met uitzonderlijke eigenschappen, " hij zei.

"Het was genieten, aangezien het al een tijdje mijn geluk is, om aan zo'n interessant en belangrijk project als dit te werken met zo'n getalenteerde groep wetenschappers."