能用於航空航天 生產過程「轉廢為材」 理大3D打印鈦合金 高強度應用廣

工業技術3D打印日新月異，理大科學家與國際團隊合作，成功以3D打印技術研發出高強度、高塑性的新型鈦合金「α–βTi-O-Fe合金」，不但機械性能、延展性及強度優於傳統鈦合金，生產過程也可回收劣質廢料「轉廢為材」，大幅降低工業材料及能源成本。團隊預計，新型鈦合金可應用於航空航天、海洋工程、消費電子及生物醫療設備等領域，潛力甚高。

理大團隊與澳洲墨爾本皇家理工大學、雪梨大學合作，利用3D打印技術製作出新型鈦合金「α–βTi-O-Fe合金」，有望降低成本及提高物料性能，並可有效回收傳統生產中產生的廢料。團隊解釋，鈦合金是先進的輕質材料，今次研發的新型鈦合金結合了氧和鐵，特點是強度及塑性俱高，比起傳統的「Ti-6AI-4V鈦合金」，機械性能更勝一籌，且有更好的延展性及更高的強度。

另外，傳統鈦合金生產過程會產出約10%劣質「海綿鈦」，惟廢料仍含大量氧和鐵，變相造成大量浪費。而新型鈦合金因採用3D打印，可將回收劣質廢料轉化為原料粉末，再重新投入生產。且3D打印可製造出結構和成分特殊的金屬零件，並能調整金屬合金的微結構，使強度、塑性及耐腐蝕性提高，而且價廉堅固。同時，傳統「Ti-6AI-4V鈦合金」中有10%合金元素，當中釩毒性較大，而新型鈦合金則採用低合金化及素化理念製作，對環境更有裨益。

大降材料能源成本 減碳足迹

研究主要作者之一、理大工業及系統工程學系助理教授陳子斌指，回收10%廢料可大幅降低生產鈦合金的工業材料和能源成本，有助減少碳足迹。研究合著者、理大工業及系統工程學系講座教授（製造工程）陳鏡昌稱，研究可作為其他金屬合金製造法的模型或基準，創造更多可能性。

記者︰脫芷晴

美術：Bryant