เทคโนโลยีใหม่ที่คุกคามแนวทางการผลิตที่มีอยู่ อย่างไรก็ตาม หากต้องการใช้การผลิตแบบเพิ่มเนื้ออย่างแพร่หลาย จะต้องคำนึงถึงพฤติกรรมการกัดกร่อนของชิ้นส่วนที่ใช้ในการผลิตสารเติมแต่งด้วย
มีอิทธิพลอย่างมากในการปรับปรุงเทคโนโลยีการพิมพ์ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา รวมถึงเลเซอร์ที่เชื่อถือได้อย่างมาก ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ HPC ราคาประหยัด การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะได้รับความสนใจเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการผลิตอื่นๆ เนื่องจากมีประโยชน์เฉพาะในการสร้างผลิตภัณฑ์โลหะ
ยกตัวอย่างโลหะผสมไทเทเนียม เนื่องจากไททาเนียมได้รวมเอาการใช้งานในอุตสาหกรรมที่หลากหลายสำหรับชิ้นส่วนประสิทธิภาพสูงที่มีต้นทุนในการประมวลผลสูง เวลารอนานสำหรับการขึ้นรูปแบบแข็งและการแปรรูปแบบเดิม ไททาเนียมและไททาเนียมอัลลอยด์จึงได้รับความสนใจอย่างมากในแง่ของเทคโนโลยีการผลิตแบบเพิ่มเนื้อ ในบรรดาโลหะผสมไททาเนียม Ti6Al4V เป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับชิ้นส่วนทางวิศวกรรมและรากฟันเทียมทางการแพทย์จำนวนมาก
วัสดุนี้ดัดงอได้มากและทนต่อการกัดกร่อน คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ใช้งานได้ดีเยี่ยมในหลากหลายอุตสาหกรรม มีข้อดีหลายประการในการใช้ไททาเนียมที่พิมพ์ 3 มิติ
การใช้ไททาเนียมและส่วนประกอบที่พิมพ์ 3 มิติในการใช้งานด้านอวกาศมักช่วยลดอัตราการซื้อ ความเชื่อมโยงระหว่างน้ำหนักของวัสดุที่ซื้อครั้งแรกกับน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเป็นวลีที่มาจากอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
ตัวอย่างเช่น ในการผลิตตามปกติ อัตราส่วนการซื้อ/ขายสำหรับส่วนประกอบเครื่องบินไททาเนียมอาจอยู่ในช่วงตั้งแต่ 12:1 ถึง 25:1 นี่แสดงให้เห็นว่าต้องใช้วัตถุดิบ 12-25 กิโลกรัมในการผลิตส่วนประกอบ 1 กิโลกรัม ในสถานการณ์นี้ สามารถบำบัดวัสดุได้มากถึง 90 เปอร์เซ็นต์
การพิมพ์โลหะ 3 มิติมีศักยภาพในการลดอัตราส่วนไททาเนียมจาก 3:1 เป็น 12:1 เนื่องจากเครื่องพิมพ์โลหะ 3D มักใช้เฉพาะปริมาณวัสดุที่จำเป็นในการสร้างรายการและรักษาโครงสร้างด้วยของเสียน้อยที่สุด การลดค่าใช้จ่ายในการจัดซื้อมีความสำคัญมากกว่าการประหยัดค่าใช้จ่ายสำหรับวัสดุราคาแพง เช่น ไททาเนียม
เนื่องจากการเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยี การพิมพ์แบบเพิ่มเนื้ออาจช่วยปรับปรุงคุณภาพน้ำหนักเบาของไททาเนียม วิศวกรใช้ซอฟต์แวร์เพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีเพื่อกำหนดเกณฑ์ เช่น ข้อจำกัดด้านโหลดและความแข็ง จากนั้นอนุญาตให้เครื่องมือซอฟต์แวร์ปรับการออกแบบเริ่มต้นให้เหมาะสมเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านั้น
การปรับให้เหมาะสมนี้ช่วยให้คุณสามารถนำวัสดุที่ไม่เกี่ยวข้องออกจากการออกแบบได้ ส่งผลให้ส่วนประกอบมีน้ำหนักเบาแต่แข็งแรง การออกแบบที่ปรับให้เหมาะสมของโทโพโลยีโดยทั่วไปแล้วสามารถสร้างได้โดยใช้เทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุเท่านั้น
ประโยชน์นี้มีค่าอย่างยิ่งในภาคการบินและอวกาศ ซึ่งส่วนประกอบไททาเนียมที่พิมพ์ 3 มิติน้ำหนักเบาอาจช่วยลดน้ำหนักและเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องบินได้ แม้จะมีประโยชน์มากมายของการพิมพ์ 3D ไททาเนียม แต่ก็มีข้อเสียบางประการที่ต้องพิจารณา
1. ประการแรกคือข้อกำหนดสำหรับการพัฒนามาตรฐานสำหรับการใช้ไททาเนียมโดยใช้เทคโนโลยีสารเติมแต่ง บางธุรกิจได้เริ่มดำเนินมาตรการในทิศทางนี้แล้ว
2. ค่าใช้จ่ายสูงของผงไททาเนียมเป็นอุปสรรคที่สอง ผงไทเทเนียมที่ออกแบบมาสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ เช่น ราคาระหว่าง 300 ถึง 600 ดอลลาร์ การพิมพ์ไททาเนียม 3 มิติได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ เภสัชกรรม และยานยนต์
เหตุผลหลักคือประสิทธิภาพที่ดีขึ้นของไททาเนียมผสมผสานกับความสามารถในการกำจัดของเสียในการพิมพ์ 3 มิติ ในขณะที่สร้างรูปร่างที่ซับซ้อนและน้ำหนักเบา
การพิมพ์ 3 มิติของไททาเนียมจะกลายเป็นตัวเลือกการผลิตที่น่าสนใจสำหรับภาคส่วนต่างๆ ในอนาคต เนื่องจากต้นทุนไททาเนียมลดลงและมีการระบุการใช้งานเพิ่มเติม
