鈦粉成工業(yè)級(jí)3D打印“新寵”

我國(guó)鈦粉生產(chǎn)以硫酸法為主，生產(chǎn)中的廢氣、廢酸經(jīng)過多年的探索及實(shí)踐，國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)已經(jīng)將其綜合利用，中國(guó)鈦粉行業(yè)協(xié)會(huì)十三五期間硫酸法生產(chǎn)鈦粉堅(jiān)持走清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)之路，我國(guó)硫酸法生產(chǎn)要達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，生產(chǎn)出具有中國(guó)特色的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，我們必須“創(chuàng)新”；我國(guó)氯化法生產(chǎn)要追趕世界必須“創(chuàng)新”。我國(guó)鈦粉行業(yè)的“引進(jìn)多于原創(chuàng)”，即使是創(chuàng)新，也僅僅只是模仿性創(chuàng)新，所制造出的產(chǎn)品，在質(zhì)量方面并沒有提高。雖然我國(guó)已經(jīng)是世界鈦粉生產(chǎn)大國(guó)，但是我國(guó)鈦粉企業(yè)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品基本處于中低端水平。

　　鈦是制造業(yè)中的圣杯，因?yàn)檫@種金屬不僅強(qiáng)韌、質(zhì)輕、而且具有很好的生物相容性和耐腐蝕性。所以它非常適合用來制造航空航天零部件和醫(yī)用植入物。如今的研究，可用于金屬3D打印的高質(zhì)量、低成本鈦金屬粉末已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。

　　有關(guān)機(jī)構(gòu)專注于創(chuàng)新材料技術(shù)和能源解決方案的開發(fā)，他們的研究成果經(jīng)常被用于美國(guó)宇航局或者其它高科技領(lǐng)域。據(jù)釋說，鈦粉決定著高品質(zhì)3D打印的未來。“鈦粉在3D打印技術(shù)中的應(yīng)用具有巨大的潛力，可以節(jié)省制造商的材料和金錢。”他說，“大量制造高品質(zhì)鈦金屬粉末被我們材料科學(xué)家稱為氣體霧化的圣杯。”實(shí)驗(yàn)室這項(xiàng)新工藝中最為關(guān)鍵的創(chuàng)新就是一種新型的熔融加熱導(dǎo)管。它能夠?qū)⑷诨瘻囟忍岣咧辽?00℃，從而更好地適應(yīng)水冷清潔熔融技術(shù)。后者是融化鑄造強(qiáng)韌耐用航空航天鈦部件的必要手段。這種新型的“熱噴嘴”可以實(shí)現(xiàn)高能耦合霧化器的精確喂送，從而實(shí)現(xiàn)精細(xì)鈦金屬粉末的高效生產(chǎn)。

　　金屬3D打印正在許多重要的行業(yè)以驚人的速度發(fā)展，比如航空航天、汽車、醫(yī)療等都已經(jīng)將該技術(shù)列為制造零部件的常規(guī)手段。但是這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展目前仍受到一些因素的限制，其中最主要的一點(diǎn)就是可用的金屬粉末材料價(jià)格較高而且種類較少。不過這種情況可能很快就會(huì)發(fā)生改變，因?yàn)橹皩?shí)驗(yàn)室利用新技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)的高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)型鈦金屬粉末材料即將商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

　　3D打印機(jī)一次可以同時(shí)打印200多顆形狀各異的假牙，只需8小時(shí)就可完工。現(xiàn)在每月根據(jù)顧客需要打印約三四千顆假牙（其中有部分是牙科診所購買設(shè)備后自行打印，另有部分為接受牙科診所訂單完成打印）。我們只需要掃描一下口腔即可得到假牙的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，然后就可以用3D打印機(jī)為患者打印一顆獨(dú)一無二、恰到好處的假牙。每顆假牙的打印成本在12至15英鎊（折合人民幣150元）之間。認(rèn)為，相比傳統(tǒng)假牙訂制，3D打印訂制假牙速度更快、價(jià)格更便宜。

　　我國(guó)3D打印技術(shù)才剛剛起步，目前在一些高新區(qū)在以鈦為主稀有金屬新材料產(chǎn)業(yè)集群已經(jīng)形成，希望在不遠(yuǎn)的將來，金屬3D打印將有更廣闊的發(fā)展。