Von Flugzeugteilen bis zum Gelenkersatz: Neues 3D-gedrucktes Titan soll Schlüsselindustrien verändern

Ein Ingenieurteam hat eine kostengünstige Methode für den 3D-Druck von Titan entwickelt. Das so hergestellte Material ist sowohl stärker als auch duktiler als gängige Legierungen. Diese Neuerung, die das Team als „großen Sprung nach vorn“ beschreibt, könnte hochwertiges Titan für viele Branchen zugänglicher machen.

Angesichts der aktuellen Kostenunterschiede zwischen 3D-gedrucktem Titan, das derzeit in der Luft- und Raumfahrt sowie in anderen Bereichen verwendet wird, und maschinell gefertigtem Titan, das aktuell in der Unterhaltungselektronik zum Einsatz kommt, wird diese Neuentwicklung weitere Verbesserungen benötigen, um in Smartphones und Laptops Einzug zu halten – wenn überhaupt.

In naher Zukunft könnte diese Innovation jedoch Auswirkungen auf die Luft- und Raumfahrt sowie die Medizin haben. Die neue Legierung senkt laut den Forschern die Produktionskosten um 29 % und könnte es Herstellern ermöglichen, widerstandsfähigere Bauteile zu geringeren Kosten zu fertigen.

Dieser innovative Ansatz löst zentrale Herausforderungen, die die Verbreitung von 3D-gedrucktem Titan bisher behindert haben. Das Design-Framework ermöglicht 3D-gedrucktes Titan mit einer gleichmäßigeren Kornstruktur ohne säulenförmige Mikrostrukturen, die zu ungleichmäßiger Festigkeit führen – und das zu einem günstigeren Preis.

Wir konnten Titanlegierungen mit einer gleichmäßigen Kornstruktur herstellen, die Kosten senken und das Material zudem stärker und duktiler machen.

- Ryan Brooke, Hauptautor der Studie.

Die Universität hat ein vorläufiges Patent für das neue Verfahren angemeldet. Nun sucht das Team nach Partnern, um die Technologie zu vermarkten. Der unmittelbare Fokus liegt dabei auf der Luft- und Raumfahrt sowie auf medizinischen Geräten.