鈦合金-3D打印金屬材料

1.鈦合金材料

鈦合金具有密度小、強度高、耐腐蝕、耐熱、低溫性能好、無磁性等良好的綜合力學和物理化學特性。

鈦合金的3D打印成形主要以激光選區熔化（selective laser melting , SLM）技術、電子束選區熔化（selective electron beam melting , SEBM）技術和定向能量沉積（direct energy deposition , DED）技術為主。

鈦合金的應用領域

（1）航空航天
目前3D打印航空航天產品占整個3D打印應用領域的10%~15%，潛力非常巨大。這主要是因為3D打印技術不僅可直接用於航空航天功能結構件的製造，成形具有複雜功能設計要求、傳統方法難以製造甚至無法直接製造的零件，用於結構驗證、功能測試、批量直接應用等；可以根據用戶設計要求成形製造個性化、小批量、按需要定制產品。同時還可以用於金屬零部件的高性能修復和再製造，實現高性能金屬零件的全壽命製造和保障，並可與傳統技術相結合形成復合或組合製造，提升傳統製造技術的效能，促進傳統製造技術的升級改造。

（a）鈦合金異形水路（b）鈦合金航空噴油嘴（c）波音787飛機的鈦合金部件

（2）生物醫療
21世紀是個性化醫療的時代。3D打印技術作為實現個性化醫療的重要手段，成為各國競相發展的前沿製造技術，如美國、歐盟、日本、中國、新加坡等在制定3D打印國家發展戰略時均將生物醫療3D打印列為優先發展方向之一。僅2014年，大約有超過20項生物3D打印的個性化植入物獲得或申請了美國食品藥品管理局的註冊，涵蓋顱骨、臀骨、膝蓋、脊柱等產品，有近5萬多件個性化髖關節用於患者的個性化治療。