Titanyum, mukavemet-ağırlık oranı, benzersiz mekanik özellikleri ve mükemmel korozyon direnci nedeniyle 3D baskı için mükemmel bir seçimdir. Bununla birlikte, nispeten pahalı bir metaldir ve yüksek erime noktası nedeniyle bitmiş bir parçaya dönüştürülmesi zordur, bu da onu birçok uygulama için daha az uygun maliyetli hale getirir. Bu nedenle kullanılan malzemelerin en yüksek kalitede olmasını sağlamak önemlidir. Kaliteye ek olarak, titanyumun korozif olmayan özellikleri onu 3D baskı için ideal bir malzeme haline getirir.

Titanyum parçaların 3D baskı süreci büyük ölçüde diğer metallerin üretim süreciyle aynıdır, ancak bazı sınırlamalar vardır. Örneğin, titanyum çelik gibi birleştirilemez ve bu nedenle bitmiş parçanın boyutunda ve şeklinde kısıtlamalar vardır. Titanyum parçaların 3D baskısını yapmak mümkün olsa da, bu işlemin çok büyük bileşenler için kullanılması önerilmez. Ayrıca, birden fazla açısal şekle veya kenara sahip nesneler, toz yatağı işlemi kullanılarak 3D baskı için uygun değildir. Bunun nedeni, sinterlemeden sonra titanyumun çizgilenme göstermesidir.3D baskı, sürecin verimliliğini artırmaya yardımcı olabilir ve otomotiv, havacılık ve tıp endüstrilerindeki çeşitli uygulamalar için kullanılabilir. İşte 3D yazıcı için kullanılan bazı tipik titanyum uygulamaları.

Titanyum3D Baskı Sakroiliak Eklem

Kaliforniyalı bir tıbbi cihaz şirketi olan SI-Bone'un IFuse-3D ürünü, sakroiliak eklem (SI) için 3D baskılı ilk titanyum implanttır. Şirket, 2017 yılında 3D baskılı implantın Amerika Birleşik Devletleri'nde ticari olarak piyasaya sürüldüğünü duyurmuştu. Sakrum ile pelvisin iliak tepesi arasında yer alan SI eklemi, kronik bel ağrısının yüzde 15 ila 30'undan sorumludur.

FDA tarafından onaylanan IFuse-3D implantı ile Si-Bone, SI eklem füzyonu için ilk 3D baskılı implantını piyasaya sürüyor. Sunuma göre IFuse-3d implantları tescilli bir 3D baskı süreci kullanılarak üretiliyor. Bu süreç, süngerimsi kemiğin trabeküler yapısını taklit eden benzersiz, patentli bir gözenekli tasarım ve geliştirilmiş gözenekli yüzey üretiyor.

Benzersiz 3D baskılı titanyum yapısıyla IFusE-3D implantları, kemik büyümesinin tüm yönlerini desteklemek için doğru koşulları sağlar. Çeşitli yayınlar tarafından onaylanmış ve 2009'dan bu yana 26.000 prosedürde kullanılmış olan orijinal iFuse implantına dayanmaktadır.

Titanyum3D baskı Kemik Bağlama Plakası

Spor hekimliği, eklem füzyonu ve kas-iskelet travması ürünlerinde cerrahi protokoller ve teknikler konusunda uzmanlaşmış bir tıbbi mekanik şirketi olan MedShape, 2 Şubat 2015 tarihinde Kemik Bağlama Plakası için Gıda ve İlaç İdaresi'nden (FDA) 510 (k) izni aldı. Şirketin FastForward ayak parmağı kist düzeltme sisteminin ana bileşenlerinden biri olan Bone Tether Plate, MedShape tarafından tıbbi sınıf titanyum alaşımı (TI-6AL-4V) kullanılarak 3D olarak basıldı. 3D baskı teknolojisinin kullanımı, MedShape'in mevcut insan kemiği bileşenlerine benzeyen karmaşık yapılara sahip ürünler tasarlamasını sağlıyor. Bu teknik, bunyonlu hastaların mevcut kemik yapılarını daha iyi korumak için 3D baskılı titanyum plakaları implante edebilecekleri anlamına geliyor. Yetişkinlerde bunyon görülme sıklığının yüksek olduğu göz önüne alındığında, bu, yakında pek çok insanın "3D baskılı titanyum kemiklerle" dolaşabileceği anlamına geliyor.

Geçmişte, geleneksel cerrahi yaklaşım kesme, delme ve birinci metatarsal veya metatarsal kama eklemini ikinci metatarsal kemiğe yeniden hizalama ve kaynaştırmadan oluşuyordu. Bu tür bir ameliyat bazı semptomları hafifletebilse de, genellikle uzun bir iyileşme dönemi ve kemik kaynamaması, iskemik nekroz ve uzuv kısalması gibi ilişkili komplikasyonlar eşlik eder. Günümüzde, Kemik Bağlama Plağı üzerindeki sütür bandı, ikinci metatarsal kemiği delmeden güvenli ve sağlam bir şekilde kavrayarak aşırı ve yıkıcı delme işlemi gerektirmeden mevcut kemik yapısıyla anatomik bir eşleşme sağlar.

3D Baskı Titanyum Roketler

Titomic, Avustralya'dan. 3D baskılı roket, CSIRO türevi Titomic Kinetic Fusion (TKF) sürecini kullanan dünyanın en büyük ve en hızlı metal katkılı üretim sistemi olan TKF 9000 kullanılarak Melbourne'da inşa edildi. Yapımı 28 saatten az sürdü. Gilmour Space'in ERIS-S roketinin ölçeklendirilmiş bir versiyonu olan 3D baskılı titanyum roket, yaklaşık 5,5 metre uzunluğuyla bugüne kadar dünyada 3D baskıyla üretilen en büyük titanyum roket olma özelliğini taşıyor.

Titommic, ekonomik, yüksek performanslı titanyum ve diğer süper alaşımları kullanarak 165 saatte tam bir uzay roketi inşa edebildiğini ve normalde bu boyut ve malzemedeki roketlerin yapımının yıllar aldığını söylüyor.

Titanyum 3D Baskı Bisiklet

Ralf Holleis 3D baskılı çelik Lindo otomobillerini ilk gösterdiğinde, ön ve arka üçgenleri ve kasayı daha geleneksel Renault 953, Columbus Zona, 17-4PH veya 316L paslanmaz çelikten yapan yüksek teknoloji yaklaşımıydı. Basılı çerçeve parlatılmış ve yapı geleneksel çelik çerçeveli bir otomobilin aerodinamik şeklinden tamamen farklı.

Bu kez, tüm manşonlar TI-6AL-4V alaşımı ve ön ve arka üçgenler için sırasıyla Grade9 ve Grade2 titanyum alaşımları kullanılarak üretilmiştir. Titanyum tüplerin tedarikçisi tanınmış Dedacciai'dir. Neden titanyum? Titanyum aynı zamanda Ralf'in karbon fiber kullanmadan ağırlığı önemli ölçüde azaltmasını sağlıyor. Kadronun tamamı tam bir kilogram kaybederek 3,6 kg'dan 2,6 kg'a düşmüş. Kadro, 10 yıldır titanyum kadrolar inşa eden Mawis Bikes'tan Mathia Scherer tarafından inşa edildi. Ağırlık avantajlarına ek olarak Ralf, titanyumun 3D baskı için karbon fiberden daha ucuz ve aynı zamanda daha yenilenebilir olduğuna inanıyor. Son olarak, titanyum alaşımının korozyon direnci, Ralf'in bisiklet yüzeylerini eloksallama ve kumlama konusunda yaratıcı olmasını sağlıyor.

Titanyum alaşımı mükemmel mekanik özelliklere sahiptir, hafiftir, korozyon direncine ve iyi biyouyumluluğa sahiptir ve ayrıca oral ve maksillofasiyal cerrahi alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Titanyum ve titanyum alaşımlı plaka, titanyum ağ, tutucu vida, yapay protez maksillofasiyal kemik defektlerini onarabilir. Çenenin karmaşık fizyolojik yapısı nedeniyle, geleneksel teknoloji, defekt alanının morfolojisi ve biyomekanik özelliklerine uyan ve protez onarımını tamamlayabilen titanyum alaşımlı protezi doğru bir şekilde hazırlayamaz. Bu nedenle, bazı postoperatif komplikasyonlar sıklıkla ortaya çıkar ve onarım başarısızlığına yol açar. Kemik dokusu protezleri olarak titanyum ve titanyum alaşımlarının özellikleri, implantasyondan sonra stabiliteleri, güvenlikleri ve osteojenik yetenekleri ile yakından ilgilidir. Uygulamada, 3D baskı küçük alanlar ve karmaşık ve özelleştirilmiş onarım yapıları için, özellikle de aynı karmaşık şekle ve iç kısma sahip kraniyomaksillofasiyal kemik defektleri için uygundur.

3D baskı için titanyum tozu maliyeti, bir 3D yazıcı geliştirirken göz önünde bulundurulması gereken temel faktörlerden biridir. Parça başına maliyet, modelin boyutuna, tasarımın karmaşıklığına ve son işlem sürecine bağlı olacaktır. Özel malzemeler pahalı ve üretilmesi zor olsa da, basılı parçanın kalitesini artırabilecek çeşitli ayarlar ve işlemler vardır. Örneğin, bir malzemenin tavlanması gerilme mukavemetini, sertliğini ve ısı direncini artırabilir. Bu işlem imalat endüstrisinde uzun süredir kullanılmaktadır, ancak 3D baskıda da kullanılabilir.