Monash Universitys ingeniører har udviklet en ny 3D-printbar titanlegering, hvis unikke mikrostruktur gør den super stærk. Ikke alene er det stærkere end de fleste andre former for titanium, det har den højeste specifikke styrke af ethvert 3D-printet metal.
Titaniumlegeringer er blevet værdsat i industrien på grund af deres styrke og relativt lave vægt, hvilket gør dem ideelle til brug i fly og andre køretøjer. Men der er altid plads til forbedringer, og den nyudviklede legering af Monash University-forskere har ikke kun højere styrke, men fordi den er 3D-printet, er den nemmere at forme til enhver ønsket form.
Holdet startede med en almindelig 3D-printteknik, hvor de brugte en laser til at smelte et leje af pulveriseret metal, smelte det lag for lag til et fast stof. I dette tilfælde er det pulveriserede metal den sædvanlige beta titanlegering. Derefter varmebehandles materialet ved temperaturer mellem 480 og 520 grader (896 og 968 grader F), hvilket skaber en mikrostruktur, der giver legeringen dens utrolige styrke.
Behandlingen får partikler af titanium til at sætte sig sammen i form af nanokorn, som smelter sammen til "nanotwin" strukturer med hver sin side. Dette er den første titanlegering, der udviser denne struktur, hvilket gør den meget stærkere end de sædvanlige titanlegeringer.
I test viste holdet, at den nye titanlegering har en forlængelse og trækstyrke på over 1.600 MPa. Til reference er den højeste styrke af de fleste kommercielle titanlegeringer omkring 1000 MPa. Dette er også den højeste specifikke styrke af enhver anden 3D-printet metallegering, sagde holdet.
Professor Huang Aijun, den ledende forsker i undersøgelsen, sagde: "Vores resultater giver en helt ny tilgang til udfældningsforstærkning af kommercielle legeringer, der kan bruges til at producere rigtige dele med komplekse former til bærende applikationer. Indtil videre er denne applikation ikke til stede i nogen titanlegering. 3D-print kombineret med simpel varmebehandling betyder også væsentligt lavere procesomkostninger sammenlignet med andre materialer med lignende styrke."
Med den fortsatte forskning fra videnskabeligt og teknisk personale vil 3D-printteknologi og 3D-printmaterialer løbende blive forbedret og forbedret, hvilket giver betingelser for den hurtige udvikling af 3D-print.