鈦合金是先進的輕質材料，應用於各種關鍵儀器。理大研究人員與澳洲墨爾本皇家理工大學和雪梨大學合作，成功利用三維打印技術（又稱增材製造）研製出高強度、高塑性的新型鈦合金。該研究有助於擴展鈦合金的應用、推動可持續發展及發展創新材料技術。研究成果已於1869 年創刊的國際領先科學期刊《自然》發表。

當前挑戰

雖然傳統的製造方法如鑄造法可用於生產鈦合金，但效果遜色，不適合實際工程應用。此外，通常用於生產鈦合金的能源密集Kroll工藝，生產過程中會產出約10％劣質「海綿鈦」（sponge titanium），造成大量浪費並推高生產成本。

突破困境

研究團隊成功使用增材製造（又稱三維打印技術）來解決鈦合金生產中長期存在的問題。他們成功生產了一種結合了氧和鐵的新型鈦合金「α–β Ti-O-Fe 合金」，其特點是強度與塑性俱高。氧和鐵是兩種儲量富豐、 價錢合理的元素，而且可以分別使 α 和 β 兩相鈦合金穩定和變強。

研究團隊採用三維打印技術生產鈦合金。

該技術突破了傳統方法的限制，能夠製造出具有獨特結構和成分的金屬零件，更可回收劣質海綿鈦，並有效轉化為原材料粉末再投入生產，有效解決品質性能和廢料處理等問題。

廣闊應用前景

研究團隊發現以三維打印技術來創造新型高強度鈦合金以及其他金屬材料，可以實現降低成本、提高性能和可持續廢物管理等目標。

同時，與自1954年發明以來廣泛使用的基準材料「Ti-6AI-4V鈦合金」相比，新型鈦合金的機械性能更勝一籌，具備良好的延展性及更高的強度。

具備高強度、高塑性、高成本效益等優勢的新型鈦合金，應用潛力優厚，能應用於航空航天、海洋工程、消費電子產品和生物醫療設備等多個領域。

本研究令金屬合金製造業所產生的逾10％廢棄物得以回收，能大幅降低工業材料和能源成本，並有助於減少碳足跡，為環境可持續發展作出貢獻。

~ 陳子斌博士

理大三維打印技術中心實驗室躋身2022年全球頂尖大學三維打印實驗室排行榜

理大三維打印技術中心實驗室被慕尼黑數碼製造商龍頭雜誌《All3DP》評為2022年全球頂尖大學三維打印實驗室之一。 該實驗室於2017年成立，是理大致力提升校內文化和環境的一項重大舉措。該實驗室不僅是本地高等教育學府中首個三維打印設施，更是在香港擁有技術種類最多及設備質素最佳的三維打印研究中心。理大亦開設了亞太地區的第一家MakerBot創新中心。