Proč právě titan: vlastnosti, výhody a biokompatibilita v oblasti 3D tisku
Titan a jeho slitiny, zejména Ti6Al4V, patří mezi nejvyhledávanější materiály pro 3D tisk kovových dílů. Ať už jde o chirurgické implantáty, letecké konstrukce nebo vysoce zatížené technické součástky, titan nabízí kombinaci vlastností, které ho činí téměř nenahraditelným.
⚙️ Klíčové vlastnosti titanu
Vysoký poměr pevnosti k hmotnosti – titan má hustotu jen 60 % oceli, ale jeho pevnost je srovnatelná
Odolnost proti korozi – díky pasivnímu oxidu na povrchu je extrémně odolný vůči vlhkosti, tělním tekutinám i agresivním chemikáliím
Tepelná stabilita – zvládá vysoké teploty bez ztráty mechanických vlastností
Nízká tepelná vodivost – vhodný pro aplikace, kde je potřeba tepelná izolace
✨ Výhody při 3D tisku
Komplexní geometrie – titan lze tisknout ve formě mřížek, organických tvarů nebo vnitřních kanálů bez nutnosti montáže
Nízká hmotnost – ideální pro letectví, kde každý gram navíc znamená vyšší spotřebu paliva
Vysoká přesnost – technologie LPBF umožňuje rozměrovou toleranci ±0,1 mm
Efektivní využití materiálu – 3D tisk minimalizuje odpad, což je u drahého titanu zásadní
🧬 Biokompatibilita: Titan v medicíně
Titan je biokompatibilní, což znamená, že ho tělo dobře snáší – nevyvolává alergické reakce ani záněty. Díky tomu se používá pro:
Ortopedické implantáty – kyčelní klouby, páteřní výztuhy, šrouby
Maxilofaciální rekonstrukce – lebky, čelisti, lícní kosti
Zubní náhrady – implantáty, korunky, šrouby
Slitiny jako Ti6Al4V ELI mají navíc strukturu, která podporuje osteointegraci – tedy srůstání kosti s implantátem. Výzkum se zaměřuje i na nové slitiny s nižším elastickým modulem (např. Ti-Nb), které lépe odpovídají tuhosti lidské kosti a snižují riziko tzv. "stress shielding"cz.china-3dprinting.com.
✈️ Titan v letectví
V letectví se titan používá pro:
Konstrukční díly – konzoly, držáky, segmenty vystavené vysokému zatížení
Tepelně namáhané části – turbíny, výfukové systémy
Optimalizované mřížkové struktury – lehké a pevné zároveň
Díky 3D tisku lze tyto díly vyrábět bez nutnosti složitého obrábění, s možností rychlé iterace a úprav návrhu.
🔍 Shrnutí
Titan není jen kov – je to strategický materiál, který v kombinaci s 3D tiskem otevírá nové možnosti v konstrukci, medicíně i designu. V Osteo 3D ho využíváme denně pro tvorbu implantátů, technických dílů i prototypů, které by jinak nebylo možné vyrobit.
