Les ingénieurs de l'Université RMIT ont produit un nouveau type de titane imprimé en 3D qui est environ un troisième moins cher que les alliages de titane couramment utilisés.
L'équipe a utilisé des matériaux alternatifs facilement disponibles et moins chers pour remplacer le vanadium de plus en plus cher.
RMIT a déposé un brevet provisoire sur leur approche innovante, qui a également été publiée dans Communications de la naturecar l'équipe considère que les opportunités commerciales pour développer la nouvelle approche à faible coût pour les industries aérospatiales et médicales.
RMIT's Center for Additive Manufacturing (RCAM) Ph.D. Le candidat et l'auteur principal de l'étude, Ryan Brooke, a déclaré que les tests de leur alliage ont montré une résistance et des performances améliorées par rapport aux alliages de titane imprimés en 3D standard (TI-6AL-4V).
Brooke, qui vient d'accepter une bourse de traduction de la recherche à RMIT pour enquêter sur les prochaines étapes de la commercialisation de la technologie, a déclaré que le domaine des alliages de titane imprimés en 3D était mûr pour les innovations.
« L'impression 3D permet une production plus rapide, moins inutile et plus sur mesure, mais nous comptons toujours sur des alliages hérités comme TI-6AL-4V qui ne permettent pas de capitalisation complète de ce potentiel. C'est comme si nous avions créé un avion et ne le conduisent toujours pas dans les rues », a-t-il déclaré.
« Les nouveaux types de titane et d'autres alliages nous permettront de vraiment repousser les limites de ce qui est possible avec l'impression 3D et le cadre de conception de nouveaux alliages décrits dans notre étude est une étape importante dans cette direction. »
La dernière étude décrit une méthode d'économie dans le temps et les coûts pour sélectionner des éléments d'alliage, afin de profiter de la technologie émergente d'impression 3D.
Ce travail fournit un cadre plus clair pour prédire la structure des grains imprimés des alliages métalliques dans la fabrication additive.
Il a déjà été utilisé pour obtenir des résultats impressionnants: l'alliage de l'équipe, bien qu'il ne soit pas présenté dans l'étude pour des raisons commerciales, est 29% moins cher à produire que le titane standard.
Grâce à ce cadre de conception, le métal imprime également plus uniformément, en évitant les microstructures en forme de colonne qui conduisent à des propriétés mécaniques inégales dans certains alliages imprimés en 3D.
« En développant une formule plus rentable qui évite cette microstructure en colonnes, nous avons résolu deux défis clés en empêchant une adoption généralisée de l'impression 3D », a déclaré Brooke, qui a récemment terminé la validation du marché dans le cadre des représentants de CSIRO sur leurs besoins.
« Ce que j'ai entendu haut et fort des utilisateurs finaux, c'est que pour commercialiser de nouveaux alliages, les avantages doivent non seulement être des étapes incrémentielles mineures mais un bond en avant, et c'est ce que nous avons réalisé ici », a-t-il déclaré.
« Nous avons pu non seulement produire des alliages de titane avec une structure de grains uniformes, mais avec des coûts réduits, tout en le rendant plus fort et plus ductile. »
Le professeur de l'auteur correspondant à l'étude, Mark Easton, a déclaré que RCAM s'est concentré sur la création de nouvelles collaborations pour développer davantage la technologie.
« Nous sommes très enthousiasmés par les perspectives de ce nouvel alliage, mais cela nécessite une équipe de toute la chaîne d'approvisionnement pour réussir. Nous recherchons donc des partenaires pour fournir des conseils pour les prochaines étapes de développement », a-t-il déclaré.
Des échantillons ont été produits et testés dans un quartier de fabrication avancé de pointe de RMIT.
