Het Franse Z3DLab heeft op 3D Medical Expo in Maastricht het nieuwe ZTi-poeder toegelicht. Dit is een composiet, opgebouwd uit titanium waarin op nanoschaal zirkonia is toegevoegd. De Fransen ontwikkelen momenteel toepassingen voor zowel de luchtvaartindustrie als de medische. Voor de twee toepassingsgebieden zijn de poeders verschillend.

 

Zowel composiet voor medische als aerospace toepassing

 

Z3DLab heeft een techniek ontwikkeld om in één proces titaan op microschaal en zirkonia op nanoschaal te bewerken tot een nieuwe nanolegering. De twee materialen worden gecombineerd zodat er een composiet ontstaat, dat de beste eigenschappen van beide materialen heeft. Het materiaal combineert de sterkte van zirconia met de kneedbaarheid van titanium. Voor de medische toepassingen is het composiet veel minder gevoelig voor allergenen dan de titanium grades die momenteel voor medische implantaten worden gebruikt. En dat biedt met name bij 3D printen een interessante optie om de levensduur van de implantaten te verlengen. Want hoe groter het oppervlak van een implantaat, des te beter hecht het celweefsel zich aan het oppervlak. Met een nieuwe geometrie ontwikkeld voor 3D printen kan Z3DLab het oppervlak van een implantaat voor in de kaak met 360 procent vergroten.

 

Minder kans op allergenen

Jean-Jacques Fouchet, vice president business development: “Dat betekent bij een titanium implantaat 360 procent meer kans op problemen met allergenen. Door zirkonia toe te voegen, een materiaal dat dichtbij het menselijk bot zit, kunnen we dat risico praktisch uitsluiten.” Daardoor kun je het oppervlak van het implantaat risicoloos vergroten, wat op den duur tot een veel betere verbinding tussen implantaat en het lichaam zorgt. Het nieuwe materiaal laat zich verwerken als een poeder voor lasersmelten. Zelf heeft het Franse bedrijf de testen uitgevoerd op een machine van SLM, maar in principe is elke poederbedmachine met een laserbron geschikt. Op dit moment is ZTI-poeder het hardste materiaal dat beschikbaar is voor lasersmeltmachines. Op dit moment lopen de medische certificeringstrajecten.

 

Aerospacemateriaal bestand tegen hoge temperaturen

Z3dLab heeft ook een legering voor luchtvaarttoepassingen. Het verschil zit erin dat hier nog aluminium en vanadium in zit, twee elementen die uit de medische variant verwijderd zijn. Voor de toepassingen in de vliegtuigindustrie geldt als belangrijkste argumenten dat het composiet 50% sterker is dan titanium en bestaand is tegen temperaturen van meer dan 1000 graden C, terwijl het extreem licht is. Een nadeel waar ze nu aan werken is de verspaanbaarheid. “Het laat zich lastig verspanen, maar we werken aan een oplossing hiervoor”, aldus de Franse entrepeneur.