วิศวกรของมหาวิทยาลัย Monash ได้พัฒนาโลหะผสมไททาเนียมที่สามารถพิมพ์ได้ 3 มิติใหม่ซึ่งมีโครงสร้างจุลภาคที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้แข็งแกร่งเป็นพิเศษ ไม่เพียงแต่จะแข็งแกร่งกว่าไททาเนียมรูปแบบอื่นๆ ส่วนใหญ่เท่านั้น แต่ยังมีความแข็งแรงจำเพาะสูงสุดของโลหะที่พิมพ์ 3 มิติอีกด้วย
ไททาเนียมอัลลอยด์มีมูลค่าในอุตสาหกรรมเนื่องจากมีความแข็งแรงและน้ำหนักเบา ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในเครื่องบินและยานพาหนะอื่นๆ แต่ยังมีช่องว่างสำหรับการปรับปรุงอยู่เสมอ และโลหะผสมที่พัฒนาขึ้นใหม่โดยนักวิจัยของมหาวิทยาลัย Monash ไม่เพียงแต่มีความแข็งแรงสูงกว่าเท่านั้น แต่เนื่องจากเป็นการพิมพ์ 3 มิติ จึงสามารถขึ้นรูปเป็นรูปร่างที่ต้องการได้ง่ายขึ้น
ทีมงานเริ่มต้นด้วยเทคนิคการพิมพ์ 3 มิติทั่วไป โดยใช้เลเซอร์เพื่อหลอมโลหะที่เป็นผง หลอมทีละชั้นจนกลายเป็นของแข็ง ในกรณีนี้ โลหะที่เป็นผงจะเป็นโลหะผสมเบต้าไททาเนียมตามปกติ ขั้นต่อไป วัสดุได้รับความร้อนที่อุณหภูมิระหว่าง 480 ถึง 520 องศา (896 ถึง 968 องศาฟาเรนไฮต์) ซึ่งสร้างโครงสร้างจุลภาคที่ทำให้อัลลอยด์มีความแข็งแรงอย่างไม่น่าเชื่อ
การรักษาทำให้อนุภาคของไททาเนียมเกาะตัวกันในรูปของนาโนเกรน ซึ่งรวมตัวกันเป็นโครงสร้าง "นาโนวิน" ซึ่งแต่ละด้านมีด้านร่วมกัน นี่เป็นโลหะผสมไทเทเนียมชนิดแรกที่แสดงโครงสร้างนี้ ซึ่งทำให้แข็งแกร่งกว่าโลหะผสมไทเทเนียมทั่วไปมาก
ในการทดสอบ ทีมงานได้แสดงให้เห็นว่าโลหะผสมไททาเนียมใหม่มีการยืดตัวและความต้านทานแรงดึงมากกว่า 1,600 MPa สำหรับการอ้างอิง ความแข็งแรงสูงสุดของโลหะผสมไททาเนียมเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่อยู่ที่ประมาณ 1,000 MPa นี่เป็นจุดแข็งเฉพาะสูงสุดของโลหะผสมที่พิมพ์ 3 มิติอื่น ๆ ทีมงานกล่าว
ศาสตราจารย์ Huang Aijun หัวหน้าทีมวิจัยในการศึกษานี้ กล่าวว่า "ผลการวิจัยของเราเป็นแนวทางใหม่ในการเสริมความแข็งแกร่งของการตกตะกอนของโลหะผสมเชิงพาณิชย์ที่สามารถใช้ในการผลิตชิ้นส่วนจริงที่มีรูปร่างซับซ้อนสำหรับการใช้งานที่รับน้ำหนักได้ จนถึงตอนนี้ แอพพลิเคชันนี้ ไม่มีอยู่ในโลหะผสมไททาเนียมใดๆ การพิมพ์ 3 มิติควบคู่ไปกับการรักษาความร้อนอย่างง่ายยังหมายถึงต้นทุนกระบวนการที่ต่ำลงอย่างมากเมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆ ที่มีความแข็งแรงใกล้เคียงกัน"
ด้วยการวิจัยอย่างต่อเนื่องของบุคลากรทางวิทยาศาสตร์และเทคนิค เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติและวัสดุการพิมพ์ 3 มิติจะได้รับการปรับปรุงและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดเงื่อนไขสำหรับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของการพิมพ์ 3 มิติ