Unser allgemein bekannter 3D-Druck, auch Additive Fertigung genannt, ist eine Rapid-Prototyping-Technologie. Es nutzt digitale Modelldateien, um Objekte zu konstruieren, indem Materialien wie Metallpulver oder Kunststoffe durch einen additiven Prozess geschichtet werden. Im Vergleich zu herkömmlichen MethodenEs bietet verschiedene Vorteile, darunter die Möglichkeit zur Herstellung komplexer Objekte, Materialeinsparungen, Kostensenkungen und verkürzte Forschungs- und Entwicklungszyklen,leichte und integrierte Formationen sowie maßgeschneiderte Anforderungen.
Diese Technologie hat umfangreiche Anwendungen in mehreren Bereichen gefunden, zLuft- und Raumfahrt, Medizin, Automobil, humanoide Robotik, Drohnen, und mehr. Die jüngste Aufmerksamkeit des Marktes für Titanlegierungen wird durch den 3D-Druck verstärkt, wodurch dieses Material in großem Umfang in der Unterhaltungselektronik eingesetzt werden kann.
Elektronik
Im Juli 2023 markierte das von Honor herausgebrachte Faltbildschirm-Smartphone Magic V2 den ersten groß angelegten Einsatz des 3D-Drucks aus Titanlegierungen. Diese Technologie wurde hauptsächlich für die Achsabdeckung des Scharniers eingesetzt und markierte damit den ersten umfassenden Einsatz von 3D-Metallstrukturkomponenten in Telefonen. Im Vergleich zu früheren Edelstahl- und Aluminiumlegierungen vereinen Titanlegierungen Stärke und Leichtigkeit besser, wodurch die Dicke und das Gewicht des Telefons reduziert und gleichzeitig seine Haltbarkeit erhöht werden. Dies ist die erste groß angelegte Anwendung des 3D-Drucks in der Unterhaltungselektronik.
Biotechnologie
Kürzlich haben Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich und eines US-Startups mit modernster Laserscan-Technologie erfolgreich eine mechanische Hand gedruckt. Diese Hand besteht aus Knochen, Bändern und Sehnen aus verschiedenen Polymeren. Diese neue Technologie ermöglicht den 3D-Druck flexibler Spezialkunststoffe und eröffnet neue Wege für die Herstellung flexibler Roboterstrukturen. Die Forschung wurde in der neuesten Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht.
Entwicklungstrend
Titanlegierungsmaterialien stellen Herausforderungen hinsichtlich der Verarbeitungsschwierigkeiten und der geringen Ausbeute dar, was zu hohen Herstellungskosten führt. Die 3D-Drucktechnologie, insbesondere das Laserschmelzen von Metallpulver, löst jedoch effektiv die Formungsprobleme von Titanlegierungsmaterialien und senkt die Produktionskosten erheblich.
Laut Statistiken von Wohlers Associates erreichte der weltweite Umsatz mit 3D-Druck-Fertigungsprodukten und -Dienstleistungen im Jahr 2022 rund 18 Milliarden US-Dollar, was einem Wachstum von 18 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Die 3D-Druckbranche verzeichnet seit 25 Jahren in Folge einen zweistelligen Wachstumstrend.
Durch den 3D-Druck von Titanlegierungen wird eine Kombination aus geringem Gewicht und hoher Festigkeit erreicht, wodurch der Markt möglicherweise im Bereich der Unterhaltungselektronik erweitert wird. Die von Soft-Robotern gezeigte Flexibilität ist ein Beispiel dafür, dass Fantasie in die Realität umgesetzt wird. Sie können sich frei an die Bedürfnisse der Menschen anpassen und verfügen über eine hohe Flexibilität und inhärente Anpassungsfähigkeit. Zweifellos wird eine mechanische Hand, die mit Knochen, Bändern und Sehnen ausgestattet ist, erhebliche Sicherheitsvorteile bei der Interaktion mit Menschen haben. Es bietet auch erhebliche Aussichten für Anwendungen in der Biotechnologie, Katastrophenhilfe, Rettungseinsätzen und im Gesundheitswesen. Das Spektrum der Möglichkeiten im 3D-Druck-Markt hat sich erheblich erweitert.
