Nová 3D tištěná slitina titanu. Kredit: Ryan Brooke/RMIT University.

Slitiny titanu jsou známé výtečným poměrem pevnosti k hmotnosti, odolností proti korozi, a také biologickou snášenlivostí, což he předurčuje pro spoustu zajímavých technologií, od draků letadel a komponent proudových motorů, až po umělé klouby a zubní implantáty.

Brooke s novou slitinou titanu. Kredit: Ryan Brooke/RMIT University.

Materiálový vědec Ryan Brooke z australské RMIT University věří, že z titanových slitin dokáže vyždímat ještě víc, s využitím 3D tištěných titanových slitin. Nabízejí rychlejší a vstřícnější výrobu s menším množstvím odpadu. Přesto se podle Brookeho stále spoléháme na starší slitiny typu Ti-6Al-4V, které neumožňují plně využít potenciál titanu. Prý je to jako postavit letadlo a pak s ním jenom jezdit po ulicích.

Zmíněná slitina Ti-6Al-4V je kombinací titanu, hliníku a vanadu. Je pevná, tuhá a vysoce odolná vůči únavě materiálu. Při použití ve 3D tisku má ale tato slitina sklon vytvářet sloupcovité mikrostruktury, kvůli nimž má vytištěný materiál problematickou strukturu. Může být v určitém směru pevný, ale v jiném směru nikoliv a podobně.

Logo. Kredit: RMIT University.

Brooke s kolegy proto vyvinuli novou metodu pro přípravu slitin titanu a výběr prvků, které výsledná slitina obsahuje. Nový postup zajišťuje, aby nevznikla sloupcovitá mikrostruktura, a přitom šetří čas a náklady, které je nutné vynaložit. Pozoruhodné je, že autoři ve své studii nezveřejnili složení slitiny, kterou tímto způsobem vyvinuli, protože pracují na jejím komerčním využití. Víme to, že její výroba je o 29 procent levnější než v případě standardního titanu.

Nový postup výroby 3D tištěných slitin by měl zařídit, že tyto slitiny se svými pozoruhodnými vlastnostmi budou dostupnější pro praktické aplikace, od letectví a kosmonautiky až po medicínu.

Video: 3D Printing a Titanium Part Created By Artificial Intelligence

Literatura

New Atlas 29. 7. 2025.

RMIT University 29. 7. 2025.

Nature Communications 16: 5710.