FOTO: WIKIMEDIA COMMONS

Metallproduksjon, og da spesielt titan, har vokst kraftig de siste årene innen områder som romfart & flyindustri samt medisinteknikk. Men nå viser ny forskning fra Carnegie Mellon University i Philadelphia, USA, at en stor del av dagens 3d-utskrifter i titan kan være mangelfull.

En gruppe forskere ved universitetet har tatt røntgenbilder av 3d-utskrevne titankomponenter og har da oppdaget porøsitet i materialet. Noe som kan spores til produksjonsteknikken. I forskningen gikk man ut ifra komponenter produsert i det vanligste titanmaterialet Ti-gAI-4V (6{e3fc3942bac1141fd93de760448191c6077a074fb2e1edc8761b05143bd5bc1a} aluminium och 4{e3fc3942bac1141fd93de760448191c6077a074fb2e1edc8761b05143bd5bc1a} vanadium). Til formålet fikk man anledning til å benytte seg av det amerikanske energidepartementets Argonne National Laboratory. Foruten avansert røntgenapparatur, har laboratoriet dessuten et verktøy for mikrotomografi. Med denne er det mulig å lage en fullstendig 3d-avbildning av et objekt, utifra et visst antall røntgenbilder som tas fra forskjellige vinkler.

Forskningen viser at når titanpulver benyttes i SLM- eller EBM-prosesser, så fastner gass i de smeltede lagene, hvilket danner porøse bobler i komponenten. Det dreier seg om ekstremt små bobler fra et par mikrometer opp til et par hundre mikrometer. Boblene er også noe utspredte, men kan årsake ustabilitet i komponenten.

Ifølge forskerne er det omtrent umulig å helt eliminere porøsiteten i titan. Neste skritt er å begynne å undersøke pulvermateriale der disse potensielle problemene muligens begynner.