Voor de toepassing van Gr.5 titaniumlegering in additive manufacturing (AM) is aanzienlijke vooruitgang geboekt in het onderzoek en de toepassing van Gr.5 titaniumlegering in de biomedische, ruimtevaart- en automobielindustrie. Op het gebied van de biogeneeskunde wordt AM-technologie veel gebruikt bij de vervaardiging van op maat gemaakte implantaten, waaronder maar niet beperkt tot tandheelkundige implantaten, schedelprotheseplaten, mandibulaire prothesen, cervicale fusie-instrumenten, bekkenschijfimplantaten, heup- en enkelprothesen, enz. Titaniumlegeringen profiteren van hun uitstekende biocompatibiliteit en mechanische eigenschappen, waardoor ze de voorkeurskeuze zijn voor implanteerbare materialen op biomedisch gebied. AM-technologie kan maatwerk bieden. perfect op elkaar afgestemde implantaten volgens de specifieke situatie van de patiënt, waardoor het chirurgische effect en de herstelsnelheid van de patiënt aanzienlijk worden verbeterd.
In de lucht- en ruimtevaart wordt AM-technologie voornamelijk gebruikt om componenten te produceren met extreem hoge prestatie-eisen en extreme werkomgevingen, zoals verschillende motoronderdelen en structurele onderdelen van ruimtevaartuigen. Het gebruik van AM-technologie kan materiaalverspilling aanzienlijk verminderen en complexe structurele onderdelen produceren die moeilijk te realiseren zijn met traditionele productiemethoden, waardoor de prestaties van onderdelen worden verbeterd en de kwaliteit aanzienlijk wordt verminderd, wat cruciaal is voor de lucht- en ruimtevaartindustrie bij het nastreven van ultieme efficiëntie en een minimaal energieverbruik.
In de auto-industrie wordt AM-technologie vooral gebruikt bij rapid prototyping, de productie van complexe of op maat gemaakte auto-onderdelen. Bijvoorbeeld remklauwen, beweegbare achtervleugelbeugels en uitlaatpijpafdekkingen. Op het gebied van racedesign zijn gewichtsreductie en verbeterde ontwerpvrijheid bijzonder belangrijk, en AM-technologie vertoont op dit gebied een groot toepassingspotentieel. Door het lichtgewicht ontwerp kan het brandstofverbruik effectief worden verbeterd en de uitstoot wordt verminderd, wat in lijn is met de duurzame ontwikkelingsdoelstellingen van de auto-industrie.
In het geval van apparatuur van titaniumlegeringen op zee vormen de unieke omstandigheden van de diepzeeomgeving, zoals hoge hydrostatische druk, lage temperatuur en een laag gehalte aan opgeloste zuurstof, uitdagingen voor de corrosieweerstand van titaniumlegeringen die in onderwaterapparatuur worden gebruikt. Deze factoren kunnen het corrosieve gedrag van materialen beïnvloeden, waardoor vooral het risico op plaatselijke corrosie en spanningscorrosie toeneemt. Pazhanivel-onderzoek toonde aan dat de gevoeligheid van Gr.5-titaniumlegering bereid met SLM-technologie werd verhoogd wanneer de langzame reksnelheidstest (SSRT) werd uitgevoerd in de NaCl-omgeving. Dit wordt voornamelijk toegeschreven aan de verhoogde corrosiegevoeligheid van het /-fase-grensvlak en de vorming van gasiden. De snelle afkoelsnelheid in de SLM-technologie bevordert de korrelverfijning, wat, hoewel de sterkte van het materiaal wordt verbeterd, ook kan leiden tot een verhoogd risico op spanningscorrosie. Bovendien is elektrochemische corrosie ook een probleem voor titaniumlegeringen voor diepzeeapparatuur, omdat dit kan leiden tot verslechtering van de materiaaleigenschappen en zelfs de structurele integriteit in gevaar kan brengen. Uit Zhou's onderzoek is gebleken dat de corrosieweerstand van Gr.5-legeringen gemaakt met LMD-technologie met unidirectionele of cross-scanpaden inferieur is aan die van traditionele smeedstukken. Snelle afkoeling en ongelijkmatige thermische gradiënten tijdens LMD kunnen leiden tot de vorming van niet--evenwichtsfasen, zoals martensitisch, in de legering, en de aanwezigheid van deze fase kan de corrosieweerstand van de legering verminderen.
Ondanks de uitdagingen waarmee titaniumlegeringen worden geconfronteerd bij de toepassing van onderwaterapparatuur bij additieve productie, heeft deze technologie een groot potentieel om de corrosieweerstand te verbeteren, vooral in de maritieme sector. Met de diepgaande studie van de impact van de diepzeeomgeving wordt verwacht dat materialen van titaniumlegeringen beter kunnen worden ontwikkeld en dat de ontwikkeling van diepzeeapparatuurtechnologie kan worden bevorderd.
