來自先進制造聯盟的新研究將生產更便宜的、豐富的3D打印材料：鈦，該項目旨在提供一個更有效和更具成本效益的鈦制造工藝。FAST-forge是由Innovate UK資助的一項計劃，英國創新機構認為，到2020年，增材制造為英國經濟的貢獻將超過10億美元。

據了解，FAST-forge項目將由Safran Landing Systems、謝菲爾德大學、Strathclyde大學高級成型研究中心（AFRC）和Metalysis聯合開發。Safran作為與GE的CFM聯合航空企業的合作伙伴，他們的3D打印使CFM LEAP-1C發動機獲得了聯邦航空局（FAA）和歐洲航空安全協會（EASA）的批準。

據悉，Metalysis正在開發生產用于金屬3D打印的球形金屬粉末，投入成本為2.50美元/公斤，而不是目前的70美元。如果成功，這將使鈦生產成為一個更具競爭力的選擇。Safran將管理該項目，提供組件的規格并測試它，評估該過程可應用于其產品的其他地方。

Safran的Sam Evans說，“該項目有可能使鈦的供應鏈多樣化，允許其繼續用于當前的產品，并允許其引入到以前不可行的領域。”

鈦的歷史

Metalysis將為FAST-FORGE提供鈦合金，并計劃于2018年中期完成。位于英國北部謝菲爾德的Metalysis擁有全球對Fray、Farthing、Chen （FFC） Cambridge生產鈦和其他金屬合金的方法的權利。用于制造鈦的FFC工藝聲稱比現有選項更有效，更多細節可以在這里查看。

FAST-forge過程

FAST-forge系統有三個步驟。

首先，由金紅石砂制備鈦粉末。金紅石砂是廉價的氧化鈦的天然來源，并且容易獲得。

其次，使用現場輔助燒結技術（FAST）快速加熱粉末。 FAST，也稱為火花等離子體燒結（SPS）或脈沖電流燒結（PECS），在生產致密的金屬和陶瓷部件方面有應用。使用電流、預燒結或生坯部件進行致密化，這允許在比爐或窯中更低的溫度下進行加工。

最后，使用鍛造工藝來產生特定部件的形狀和結構。

“這個過程很有效率，例如三步技術在鈦部件的制造中提供靈活性。FAST-forge是一個生產航空級鈦合金的新工藝”，根據合作伙伴謝菲爾德大學材料科學與工程系透露道。

FAST-forge研究可能對航空航天工業產生重大影響。使用輕質而堅固的材料的可能性具有極大的吸引力和節約成本的希望。該項目可以將航空零部件鍛造鈦材的成本降低到目前成本的三分之一以下，并減少浪費。 FAST-forge在目前定價的地區開辟了鈦的可能性。

AFRC首席執行官Michael Ward解釋了這將如何加強英國在航空航天工業中的影響力，來自FAST-forge工藝的更便宜的鈦將保護英國作為第二大全球航空航天制造商的地位。隨著該行業在未來20年的發展，有潛力增加英國在市場上的份額。這將意味著供應鏈在英國的擴張，因此擁有更多的高價值工作。

鈦金屬粉末市場

金屬化也正在進入用于3D打印的金屬粉末的生產，這是GE最近收購Arcam AB時，Arcam首席執行官Magnus Rene說的。他解釋了他們在AP＆C的球形金屬粉末生產的設施，“我們擁有超過50％的鈦粉市場，未來也許我們擁有70％的市場”。

金屬粉末市場的競爭加劇，十億美元的金屬專家美鋁公司去年宣布，他們將專注于通過其Arconic公司生產金屬3D打印材料。作為一家新成立的獨立公司，Arconic在匹茲堡開設了一家價值6000萬美元的金屬粉末生產工廠。該工廠將為3D打印客戶生產工業用的鋁、鎳和鈦粉末。