Jurutera Universiti Monash telah membangunkan aloi titanium boleh cetak 3D baharu yang struktur mikro uniknya menjadikannya sangat kuat. Ia bukan sahaja lebih kuat daripada kebanyakan bentuk titanium lain, ia mempunyai kekuatan khusus tertinggi daripada mana-mana logam bercetak 3D.
Aloi titanium telah dinilai dalam industri kerana kekuatannya dan berat yang agak rendah, menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam pesawat dan kenderaan lain. Tetapi sentiasa ada ruang untuk penambahbaikan, dan aloi yang baru dibangunkan oleh penyelidik Universiti Monash bukan sahaja mempunyai kekuatan yang lebih tinggi, tetapi kerana ia dicetak 3D, ia lebih mudah untuk dibentuk menjadi mana-mana bentuk yang diingini.
Pasukan itu bermula dengan teknik pencetakan 3D yang biasa, menggunakan laser untuk mencairkan lapisan logam serbuk, mencairkannya lapisan demi lapisan menjadi pepejal. Dalam kes ini, logam serbuk adalah aloi beta titanium biasa. Seterusnya, bahan itu dirawat haba pada suhu antara 480 dan 520 darjah (896 dan 968 darjah F), yang mencipta struktur mikro yang memberikan aloi kekuatan yang luar biasa.
Rawatan itu menyebabkan zarah titanium mendap bersama dalam bentuk nanograin, yang bergabung menjadi struktur "nanotwin", masing-masing mempunyai sisi yang sama. Ini adalah aloi titanium pertama yang mempamerkan struktur ini, yang menjadikannya lebih kuat daripada aloi titanium biasa.
Dalam ujian, pasukan menunjukkan bahawa aloi titanium baharu mempunyai pemanjangan dan kekuatan tegangan melebihi 1,600 MPa. Sebagai rujukan, kekuatan tertinggi bagi kebanyakan aloi titanium komersial ialah sekitar 1000 MPa. Ini juga merupakan kekuatan khusus tertinggi daripada mana-mana aloi logam cetakan 3D yang lain, kata pasukan itu.
Profesor Huang Aijun, penyelidik utama dalam kajian itu, berkata: "Penemuan kami menyediakan pendekatan baharu sepenuhnya untuk pengukuhan kerpasan aloi komersial yang boleh digunakan untuk menghasilkan bahagian sebenar dengan bentuk kompleks untuk aplikasi menanggung beban. Setakat ini, aplikasi ini adalah tidak terdapat dalam mana-mana aloi titanium. Percetakan 3D ditambah dengan rawatan haba ringkas juga bermakna kos proses yang jauh lebih rendah berbanding bahan lain yang mempunyai kekuatan yang serupa."
Dengan penyelidikan berterusan kakitangan saintifik dan teknikal, teknologi percetakan 3D dan bahan cetakan 3D akan terus ditambah baik dan dipertingkatkan, menyediakan syarat untuk perkembangan pesat percetakan 3D.