1. Precisionsprodukter och elektronik
3D-utskrift kan skapa mycket tunnväggiga, intrikata titandelar, vilket är anledningen till att det används för att tillverka klockfodral, som Panerai och Holthinrichs klockor på bilden här, som ryktas vara en del av Apple Watch Ultra snart.
2023 presenterade smartphonetillverkaren Honor sin nya hopfällbara telefon, Magic V2, med ett 3D-tryckt titangångjärnsförsett avtagbart skal som är lättare och 150 procent starkare än den tidigare aluminiumversionen. Företaget hävdar att denna lilla bit av titan kan 3D-printas i tiotusentals bitar, vilket är nyckeln till produktens förmåga att vikas och vecklas ut hållbart och smidigt.
2. Medicinska och tandimplantat
Inom den medicinska industrin används 3D-tryckta titanimplantat framgångsrikt i ryggraden, höfterna, knäna och lemmar på grund av metallens inneboende biokompatibilitet och goda mekaniska egenskaper, i kombination med 3D-utskrifts förmåga att anpassa porösa strukturer (för osseointegration) och massanpassning, vilket resulterar i bättre resultat för patienterna.
3D-tryckta titanimplantat får ökande myndighetsgodkännande och efterfrågan. Eftersom de flesta medicinska implantat är gjorda för en stor grupp människor med samma tillstånd, är de inte lämpliga för alla. Personer med sällsynta sjukdomar är ofta uteslutna. Nu, med 3D-utskriftsteknik, är det möjligt att producera implantat designade för enskilda patienter.
År 2023 genomförde en kirurg i Storbritannien fyra handledsoperationer på samma dag, och korrigerade en tidigare bruten handledsbensdeformitet med en patientspecifik 3D-tryckt titanplatta." Dr. Akshay Malhotra, konsult ortopedisk kirurg och klinisk ledare för hand och handled Kirurgi vid University Hospitals of the North Midlands, sa, "När denna planeringsprocess är klar kommer de skräddarsydda plattorna att tryckas med titanpulver, testas, skickas till Storbritannien och steriliseras på County Hospital som förberedelse för operationen.
2022 vände sig läkare vid Manipal Hospitals (Indien) till 3D-tryckt titan när de mötte en cancerpatient vars tumör förstörde hans revben. Vanligtvis är implantat av den här storleken för tunga för människokroppen att hantera, men eftersom titan är lätt och starkt är det möjligt att 3D-skriva ut patientspecifika ersättningar som väger mindre än 250 gram. Tack vare framgången med det 3D-printade implantatet återhämtade patienten sig helt och återupptog ett normalt liv utan att behöva förlita sig på externa maskiner för att hjälpa honom att andas.
I ett försök med ankelbensersättningskirurgi med skräddarsytt 3D-tryckt titan Talas-ben, rapporterade patienterna positiva resultat. Benersättningen gjorde att patienten inte behövde en total fotledsersättning. Talus är en mycket specifik anatomisk egenskap hos patienten och kräver en unik 3D-del utformad utifrån patientens CT-skanningsdata.
US Food and Drug Administration har godkänt ett stort antal 3D-tryckta titanimplantat under 2023, i första hand involverade spinala implantat.
Restor3d:s första 3D-printade helt metall (titan) patientspecifika produkt för fotledsplastik kommer att godkännas 2023.
SurGenTecs bakre 3D-printade sacroiliac-ledfusionssystem i titan, Tilink-P, kommer att godkännas 2023.
FloSpines Tri-Largo Cervical Interbody System, ett 3D-printat implantat för att stödja ryggraden, kommer att få FDA-godkännande 2023.
Eminent Spines 3D-cervikala interkroppsfusionssystem (3D-tryckt titankonfiguration) kommer att få FDA-godkännande 2023.
ChoiceSpines titan Blackhawk Ti 3D-tryckta cervikala distanssystem kommer att få FDA-godkännande 2023.
Corelinks Siber Ti sacroiliac joint fusion-system (poröst, nano-yta, 3D-tryckt titaniumimplantat) kommer att få FDA-godkännande 2023.
3.Cyklar
3D-tryckt titan är nästan vardagligt i dagens högpresterande cyklar, där varje uns vikt räknas och hög styrka är avgörande. Titan har visat sig vara lika starkt som aluminium, lätt som kolfiber och utan hållbarhetsutmaningarna med kolfiber, använt i vevar, bromshandtag, styre, kedjestagshängare och till och med hela ramar.
Nyligen berättade cykeltillverkaren Carbon Wasp om varför den lade bort aluminium och kolfiber till förmån för 3D-tryckt titan för sina senaste eftermarknadsvevarmar.
På tal om fulla ramar, säger cykeltillverkaren Angel Cycle Works att den 3D-skrivit ut en hel titanram i en lätt komponent, som stod för kritiska sekunder i tävlingstider och möjliggjorde ny designgeometri. Dess nya supercykel, kallad Heaven, är 400 gram lättare än sin tidigare version. En annan ram i heltitan som Pilot introducerade i år heter Pilot Seiren. Landvägscykelns ram är helt 3D-printad i titan (i tre delar). Företaget säger att den 3D-tryckta titanen gör att den kan anpassa cykeln efter förarens smak, och ramen kräver ingen färg eller beläggning.
4. Flyg- och rymdindustrin
Inom flygindustrin är flera titanbaserade tillsatskomponenter för närvarande i kommersiell och militär användning, och många andra prototyper håller på att certifieras av Federal Aviation Administration (FAA). buy-to-fly", en flygterm som hänvisar till korrelationen mellan vikten av det ursprungliga materialet och vikten av den tryckta delen.
Flera kontraktstillverkare som specialiserat sig på flyg-, försvars- och rymdmarknaderna, som Primus Aerospace, StarHagen Aerospace och Zeda, har investerat i 3D-skrivare som kan producera både prototyper och slutliga titandelar.
År 2023 tillkännagav GKN Aerospace planer på att bygga en enorm 3D-utskriftscell för 3D-utskrift av titanflygplansstrukturer som en del av sitt nya Global Technology Center i Texas. Kallas Cell 3, kommer skrivaren att kunna skapa titandelar upp till fem meter långa.
5. Tillverkning
Av helt andra anledningar har halvledartillverkaren ASML vänt sig till 3D-utskrift av titan och har nu sina titanbärartrågförformer (för wafertillverkning) 3D-utskrivna snarare än smidda, vilket sparar 64 % på råvaror och levererar dem snabbare.Norsk Titanium, en metall Tillverkningsföretag som använder en DED-plattform (directed energy deposition), trycker 80 kg (cirka 176 pund) preforms i nästan nätform (för produktion av halvledarwafer) i Ti64.
Norsk arbetade tillsammans med sin holländska partner, Hittech Group, för att utveckla förformarna, som enligt Norsk används i ASML:s litografisystem. ASML, också baserat i Nederländerna, har varit ett av de mest diskuterade företagen i världen mot bakgrund av chipbristen de senaste åren. Specifikt är ASML känt för att tillverka världens enda extrema ultravioletta (EUV) litografimaskin.
Även den amerikanska flottan har börjat använda 3D-tryckt titan för att spara tid och pengar och eliminera beroendet av utländska leveranskedjor. Marinen plågades av långa ledtider och en försörjningskedja som använde kostsamma, kolintensiva titanråvaror eftersom den inte hade den inhemska kapaciteten att tillverka de stora titangjutgods som behövs för högpresterande centrifugalpumpar. Men snart, genom att arbeta med en ny inhemsk partner, IperionX, för att producera återvunnet titanpulver och med Carver Pump för additiv tillverkning, kommer marinen att ha förmågan att dramatiskt förkorta leveranstiderna för kritiska delar, förbättra utrustningens tillgänglighet och på ett hållbart sätt omkonfigurera USA:s kritisk titanförsörjningskedja.
