1. Прецизионные изделия и электроника
С помощью 3D-печати можно создавать очень тонкостенные и сложные детали из титана, поэтому ее используют для изготовления корпусов часов, таких как представленные здесь часы Panerai и Holthinrichs, которые, по слухам, скоро станут частью Apple Watch Ultra.
В 2023 году производитель смартфонов Honor представил свой новый складной телефон Magic V2 со съемной крышкой из титана, напечатанной на 3D-принтере, которая легче и на 150 процентов прочнее, чем предыдущая алюминиевая версия. Компания утверждает, что этот небольшой кусок титана можно напечатать на 3D-принтере десятками тысяч штук, что является ключом к способности продукта плавно и прочно складываться и раскладываться.
2.Медицинские и зубные имплантаты
В медицинской промышленности титановые имплантаты, напечатанные на 3D-принтере, успешно используются в позвоночнике, бедрах, коленях и конечностях благодаря присущей металлу биосовместимости и хороших механических свойств в сочетании с возможностью 3D-печати настраивать пористые структуры (для остеоинтеграции) и массовую индивидуализацию, в результате чего в лучших результатах для пациентов.
Титановые имплантаты, напечатанные на 3D-принтере, получают все большее одобрение регулирующих органов и спрос. Поскольку большинство медицинских имплантатов предназначены для большой группы людей с одинаковым заболеванием, они подходят не всем. Часто исключаются люди с редкими заболеваниями. Теперь, благодаря технологии 3D-печати, можно изготавливать имплантаты, предназначенные для индивидуальных пациентов.
В 2023 году британский хирург за один день выполнил четыре операции на запястье, исправив ранее сломанную деформацию кости запястья с помощью титановой пластины, напечатанной на 3D-принтере индивидуально для каждого пациента». Хирургия университетских больниц Северного Мидлендса заявила: «Как только процесс планирования будет завершен, индивидуальные пластины будут напечатаны с использованием титанового порошка, протестированы, отправлены в Великобританию и стерилизованы в окружной больнице для подготовки к операции.
В 2022 году врачи больницы Манипал (Индия) обратились к 3D-печати из титана, когда столкнулись с больным раком, опухоль которого разрушала его ребра. Обычно имплантаты такого размера слишком тяжелы для человеческого тела, но поскольку титан легкий и прочный, можно напечатать на 3D-принтере индивидуальные замены для каждого пациента, которые весят менее 250 граммов. Благодаря успеху имплантата, напечатанного на 3D-принтере, пациент полностью выздоровел и возобновил нормальную жизнь, не полагаясь на внешние машины, которые помогут ему дышать.
В ходе исследования по замене кости голеностопного сустава с использованием индивидуальной 3D-печатной титановой кости Таласа пациенты сообщили о положительных результатах. Замена кости означала, что пациенту не требовалась полная замена лодыжки. Таранная кость является очень специфической анатомической особенностью пациента и требует уникальной трехмерной части, созданной на основе данных компьютерной томографии пациента.
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило в 2023 году большое количество титановых имплантатов, напечатанных на 3D-принтере, в первую очередь спинальных имплантатов.
Первое цельнометаллическое (титановое) 3D-печатное устройство Restor3d для артропластики голеностопного сустава, предназначенное для конкретного пациента, будет одобрено в 2023 году.
Задняя 3D-печатная система спондилодеза из титана в крестцово-подвздошном суставе SurGenTec Tilink-P будет одобрена в 2023 году.
Система Tri-Largo Cervical Interbody System от FloSpine, напечатанный на 3D-принтере имплант для поддержки позвоночника, получит одобрение FDA в 2023 году.
3D-система межтелового спондилодеза шейного отдела позвоночника от Eminent Spine (конфигурация из титана, напечатанная на 3D-принтере) получит одобрение FDA в 2023 году.
Титановая система цервикальных спейсеров Blackhawk Ti от ChoiceSpine, напечатанная на 3D-принтере, получит одобрение FDA в 2023 году.
Система сращения крестцово-подвздошного сустава Siber Ti от Corelink (пористый титановый имплантат с наноповерхностью, напечатанный на 3D-принтере) получит одобрение FDA в 2023 году.
3.Велосипеды
Титан, напечатанный на 3D-принтере, является почти обычным явлением в современных высокопроизводительных велосипедах, где каждая унция веса имеет значение, а высокая прочность имеет решающее значение. Титан, используемый в шатунах, тормозных ручках, рулях, подвесках нижних перьев и даже в полных рамах, оказался таким же прочным, как алюминий, легким, как углеродное волокно, и не имеет проблем с экологичностью, присущих углеродному волокну.
Недавно производитель велосипедов Carbon Wasp подробно рассказал, почему он отказался от алюминия и углеродного волокна в пользу 3D-печатного титана для своих последних шатунов послепродажного обслуживания.
Говоря о полных рамах, производитель велосипедов Angel Cycle Works заявляет, что напечатал на 3D-принтере полностью титановую раму в легком компоненте, что позволило сэкономить критические секунды во время гонок и позволило создать новую геометрию конструкции. Его новый супербайк, получивший название Heaven, на 400 грамм легче предыдущей версии. Еще одна полностью титановая рама, которую Pilot представил в этом году, называется Pilot Seiren. Рама дорожного велосипеда полностью напечатана на 3D-принтере из титана (из трех частей). Компания заявляет, что титан, напечатанный на 3D-принтере, позволяет настроить велосипед по вкусу гонщика, а рама не требует покраски или покрытия.
4. Аэрокосмическая промышленность
В аэрокосмической промышленности некоторые аддитивные компоненты на основе титана в настоящее время используются в коммерческих и военных целях, а многие другие прототипы находятся в процессе сертификации Федерального авиационного управления (FAA). Титан, напечатанный на 3D-принтере, высоко ценится за его низкую стоимость. соотношение «покупка к полету» — авиационный термин, обозначающий соотношение между весом исходного материала и весом напечатанной детали.
Несколько контрактных производителей, специализирующихся на аэрокосмической, оборонной и космической рынках, такие как Primus Aerospace, StarHagen Aerospace и Zeda, инвестировали в 3D-принтеры, способные производить как прототипы, так и готовые титановые детали.
В 2023 году GKN Aerospace объявила о планах построить огромную ячейку 3D-печати для 3D-печати титановых авиационных конструкций в рамках своего нового Глобального технологического центра в Техасе. Принтер, получивший название Cell 3, сможет создавать титановые детали длиной до пяти метров.
5. Производство
По совершенно другим причинам производитель полупроводников ASML обратился к 3D-печати титана и теперь печатает титановые преформы несущего лотка (для производства пластин) на 3D-принтере, а не кует, что экономит 64% сырья и обеспечивает его более быструю доставку. Norsk Titanium, металл Компания по аддитивному производству, использующая платформу направленного осаждения энергии (DED), печатает 80 килограммов (около 176 фунтов) преформ почти чистой формы (для производства полупроводниковых пластин) из Ti64.
Norsk работала со своим голландским партнером Hittech Group над разработкой преформ, которые, по словам Norsk, используются в литографических системах ASML. ASML, также базирующаяся в Нидерландах, стала одной из самых обсуждаемых компаний в мире на фоне дефицита чипов последних нескольких лет. В частности, ASML известна производством единственной в мире машины для литографии в крайнем ультрафиолете (EUV).
Даже ВМС США начали использовать титан, напечатанный на 3D-принтере, чтобы сэкономить время и деньги и устранить зависимость от иностранных цепочек поставок. Военно-морской флот страдал от длительных сроков поставки и цепочки поставок, в которой использовалось дорогостоящее и углеродоемкое титановое сырье, поскольку у него не было внутренних мощностей для производства крупных титановых отливок, необходимых для высокопроизводительных центробежных насосов. Но вскоре, работая с новым отечественным партнером IperionX по производству переработанного титанового порошка и с Carver Pump по аддитивному производству, ВМФ получит возможность значительно сократить сроки поставки критически важных деталей, повысить доступность оборудования и устойчиво реконфигурировать американскую экономику. критическая цепочка поставок титана.
