Erkunden Sie schon 3D-gedrucktes Titan?

Der 3D-Metalldruck war für viele Fertigungsprofis für einige Jahre ein weit entfernter Traum, aber jetzt ist er für die meisten AM-Operationen nicht nur möglich, sondern auch leicht realisierbar. Dies bedeutet, dass Prototypen und Produktion in einer Reihe von hochwertigen Metallen geliefert werden können. Eine der aufregendsten Optionen, die heutzutage verfügbar sind, ist 3D-gedrucktes Titan. Heute werden wir uns die potenziellen Vorteile dieses Materials und die wichtigsten Dinge ansehen, die Sie wissen müssen, um seine Fähigkeiten optimal zu nutzen.

Warum 3D-Druck in Titan?

Titan wird bereits in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie und in der Medizin. In jeder Industrie, in der Teile leicht, stark und korrosionsbeständig sein müssen, wird dieses Metall wahrscheinlich verwendet. Aufgrund seiner biokompatiblen Eigenschaften ist es auch eine beliebte Wahl für Schmuck.

Vor allem der 3D-Druck in Titan ermöglicht es Ihnen, weiterhin ein vielseitiges, zuverlässiges Material zu verwenden und gleichzeitig die Geschwindigkeit und Kosteneinsparungen zu genießen, die die additive Fertigung bieten kann. Beim Drucken von Titan gibt es keine Skaleneffekte, wenn es um die Anzahl der produzierten Teile oder die Komplexität des jeweiligen Designs geht. Dadurch wird es möglich, funktionale Prototypen oder individuelle Sonderanfertigungen aus diesem Metall herzustellen – etwas, das mit traditionellen subtraktiven Verfahren selten der Fall wäre.

Darüber hinaus ist Titan bekannt. Es ist ein etabliertes Material, dessen Eigenschaften in verschiedenen Branchen gut bekannt sind. So können Sie die potenziellen Vorteile der additiven Fertigungstechnologie ausschöpfen und sich gleichzeitig darauf verlassen, dass sich die fertigen Teile zuverlässig verhalten und die von Ihnen erwarteten Qualitäten aufweisen. Boeing nutzt diese Technologie bereits, um bis zu 3 Millionen US-Dollar pro Flugzeug einzusparen.

Die Technologien

3D-gedrucktes Titan beginnt sein Leben in Pulverform, sodass es in Prozessen wie DMLS, EBM und SLM verwendet werden kann. Das bedeutet, dass Sie, wenn Sie regelmäßig mit Titan drucken möchten, in einen Pulverbettdrucker investieren müssen, der mit Metallmaterialien arbeiten kann. Für industrielle Anwendungen wären der ProX DMP 320 von 3D Systems oder die 3D-Drucker M280 und M290 von EOS beide gute Optionen.

Die Materialien

Es gibt zwei Hauptarten von Titan, die für additive Fertigungsanwendungen verwendet werden:

• Klasse 5 6Al-4V. Dies ist die häufigste Wahl für Funktionsteile in der Luft- und Raumfahrt und im Automobilbereich. Es ist jedoch sehr vielseitig und handhabt komplexe Geometrien hervorragend und kann daher für eine Vielzahl anderer Anwendungen verwendet werden.
• Klasse 23 6Al-4V. Dies ist eine biokompatible Legierung, die im medizinischen Bereich häufig zur Herstellung von Implantaten und Prothesen verwendet wird.

Was Sie wissen müssen

Wenn Sie planen, ein Teil mit Titan zu drucken, ist es wichtig, sich von Anfang an bewusst zu sein, dass es einige neue Elemente geben wird, die sorgfältig berücksichtigt werden müssen, um die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen. Berücksichtigen Sie zu Beginn jedes Projekts die folgenden Punkte:

• Denken Sie daran, Stützstrukturen in Ihr Design einzubeziehen. Wie bei jedem 3D-druckbaren Metall benötigen Titanteile Stützstrukturen, um ein Verziehen zu vermeiden. Stellen Sie sicher, dass diese zugänglich sind, damit sie leicht entfernt werden können, und experimentieren Sie mit verschiedenen Ausrichtungen der Teile, um den Bedarf an Unterstützung zu minimieren. Ihre Softwaretools sollten Sie in dieser Hinsicht unterstützen können und diesen Teil des Prozesses erheblich rationalisieren.
• Wenn Ihr Teil bestimmte mechanische Eigenschaften erfordert, lohnt es sich, die verschiedenen Wärmebehandlungen zu untersuchen, die während der Nachbearbeitung angewendet werden können. Konsultieren Sie Ihre Materialspezifikationen, da diese Hinweise geben sollten, welche Behandlungen angewendet werden können und welche Ergebnisse Sie erwarten können.
• Der Metalldruck verwendet sehr hohe Temperaturen, um das Pulver zu schmelzen. Vermeiden Sie daher zerbrechliche Elemente, da diese sich beim Drucken leicht verziehen können, selbst bei Verwendung von Trägern. Als Faustregel gilt eine Wandstärke von mindestens 1 mm.
• Überprüfen Sie, wie Sie Ihre Materialreste recyceln können. Trotz der möglichen Kosteneinsparungen sind die für den 3D-Druck von Titan verwendeten Rohstoffe immer noch sehr teuer. Versuchen Sie daher, den Materialabfall so weit wie möglich zu minimieren und gleichzeitig eine Pulverkorruption zu vermeiden, da dies die Qualität zukünftiger Drucke beeinträchtigt .
• Seien Sie nicht überrascht, wenn Ihr Teil nicht den glänzenden Chrom-Look hat, den Titan normalerweise hat, wenn es aus dem Pulverbett entfernt wird. Dies ist einfach ein Teil des Druckprozesses. Ein wenig Polieren verleiht Ihrem Teil ein glattes, glänzendes Finish.

Wenn Sie bisher überlegt hatten, ein Teil oder einen Prototypen aus Titan zu erstellen, die Idee jedoch aus Kosten- oder Zeitgründen aufgegeben haben, bietet der 3D-Druck die ideale Lösung. Mit der neuen Drucktechnologie, die 3D-gedruckte Titanteile zugänglicher denn je macht, erwarten wir, dass sie schnell zu einem Standardbestandteil der Fertigungsabläufe werden.