До настоящего времени революционные открытия мира 3D печати сосредоточивались, в основном, на использовании пластиков. Впервые титановый порошок, полученный компанией Metalysis (Rotherham, Великобритания), был использован для 3D печати автомобильных деталей. Но изделия получаемые в процессе 3D печати металлом достаточно дороги из-за стоимости титанового порошка, который можно приобрести по цене $ 200 — $ 400 за килограмм.

Титан — металл, ценится своей коррозионной стойкостью и высоким соотношением прочности к весу. Титан обычно производится из таких минералов, как рутил и ильменит.

Сегодня, наиболее распространенной коммерческой технологией производства титановой губки является процесс Кроля, и даже стандартом для сравнения с новыми технологиями производства.

Он основывается на восстановлении тетрахлорида титана расплавленным магнием в герметичной нержавеющей реторте, заполненной аргоном и нагретой до температуры 800…1000 °С. Избыток магния составляет 35…40%, который необходим для максимально полного восстановления тетрахлорида титана. Хотя большая часть хлорида магния (частично с магнием) сливается во время процесса, на момент завершения восстановления губка содержит в своих порах остаточный магний и его хлорид.

Чтобы извлечь магний и хлорид магния из пор губки, проводят вакуумную сепарацию (или выщелачивание). При такой технологии часть губки загрязняется во время контакта со стенками реактора. Далее из губки получают слитки, а из слитков уже порошок.

Процесс Кроля является высокозатратным, чем и определяется высокая стоимость титановой губки. Переработка ее в слитки также требует больших затрат энергии и специализированного оборудования.

Компания Metalysis разработала новый способ получения более дешевого титанового порошка для 3D печати, что позволит расширить сферу применения титана в компонентах автомобильной, аэрокосмической и оборонной промышленности.

Метод Metalysis заключается в том, что порошок титана получается непосредственно из рутила с помощью электролиза, основным преимуществом которого является то, что конечный продукт получается в виде порошка. Новый метод позволяет выбрать размер порошка (получаемые гранулы от 1-2 мм до 100 мкм в диаметре), чистоту, морфологию и легирующие элементы.

При использовании процесса компании Metalysis, цена титана может упасть на целых 75% (на сегодня, титан стоит примерно в пять раз дороже нержавеющей стали).

Компания Metalysis заявила, что были проведены успешные переговоры с партнерами по строительству предприятия промышленного производства титана в Йоркшире ориентировочной стоимостью от $ 50 и $ 500 млн.

Профессор сэр Кит Бернетт, вице-канцлер в Университете Шеффилда, отметил: «Большинство людей ассоциируют 3D печать с изделиями из пластика, но, технология получения порошка титана компании Metalysis — это огромный потенциал для производства металлических изделий. Это значительный прорыв для многих секторов промышленности, которые могут извлечь выгоду из его дешевого производства».

Источник