Insinyur Monash University telah mengembangkan paduan titanium baru yang dapat dicetak 3D dengan struktur mikro unik yang membuatnya sangat kuat. Tidak hanya lebih kuat dari kebanyakan bentuk titanium lainnya, ia memiliki kekuatan spesifik tertinggi dari logam cetak 3D mana pun.
Paduan titanium telah dihargai di industri karena kekuatannya dan bobotnya yang relatif rendah, membuatnya ideal untuk digunakan di pesawat terbang dan kendaraan lain. Tetapi selalu ada ruang untuk perbaikan, dan paduan baru yang dikembangkan oleh para peneliti Monash University tidak hanya memiliki kekuatan yang lebih tinggi, tetapi karena dicetak 3D, lebih mudah untuk dibentuk menjadi bentuk yang diinginkan.
Tim memulai dengan teknik pencetakan 3D yang umum, menggunakan laser untuk melelehkan lapisan logam bubuk, melelehkannya lapis demi lapis menjadi padat. Dalam hal ini, logam bubuk adalah paduan titanium beta biasa. Selanjutnya, material dipanaskan pada suhu antara 480 dan 520 derajat (896 dan 968 derajat F), yang menciptakan struktur mikro yang memberikan kekuatan luar biasa pada paduan.
Perlakuan tersebut menyebabkan partikel titanium mengendap bersama dalam bentuk butiran nano, yang menyatu menjadi struktur "nanotwin", masing-masing dengan sisi yang sama. Ini adalah paduan titanium pertama yang menunjukkan struktur ini, yang membuatnya jauh lebih kuat daripada paduan titanium biasa.
Dalam pengujian, tim menunjukkan bahwa paduan titanium baru memiliki perpanjangan dan kekuatan tarik lebih dari 1.600 MPa. Sebagai referensi, kekuatan tertinggi dari sebagian besar paduan titanium komersial adalah sekitar 1000 MPa. Ini juga merupakan kekuatan spesifik tertinggi dari paduan logam cetak 3D lainnya, kata tim tersebut.
Profesor Huang Aijun, peneliti utama dalam studi tersebut, mengatakan: "Temuan kami memberikan pendekatan yang benar-benar baru untuk penguatan pengendapan paduan komersial yang dapat digunakan untuk menghasilkan bagian nyata dengan bentuk kompleks untuk aplikasi bantalan beban. Sejauh ini, aplikasi ini adalah tidak ada dalam paduan titanium mana pun. Pencetakan 3D yang digabungkan dengan perlakuan panas sederhana juga berarti biaya proses yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan bahan lain dengan kekuatan serupa."
Dengan penelitian berkelanjutan dari personel ilmiah dan teknis, teknologi pencetakan 3D dan bahan cetak 3D akan terus ditingkatkan dan ditingkatkan, menyediakan kondisi untuk perkembangan pesat pencetakan 3D.