โลหะผสมไทเทเนียม TC4 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ เคมี ชีวการแพทย์ และสาขาสำคัญอื่นๆ เนื่องจากมีความต้านทานการกัดกร่อน ความแข็งแรงจำเพาะสูง ความเหนียวที่ดี และความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม การประมวลผลโลหะผสมไทเทเนียม TC4 ภายใต้กระบวนการแบบดั้งเดิมมีข้อเสียคือการใช้วัสดุต่ำ ต้นทุนการผลิตสูง และการเสียรูปยาก ซึ่งจำกัดการส่งเสริมและการใช้โลหะผสมไทเทเนียม TC4 อย่างจริงจัง และการเกิดขึ้นของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3D จะช่วยปรับปรุงสถานการณ์นี้ .
การพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งมีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ มีต้นกำเนิดในเทคโนโลยีการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วในช่วงทศวรรษ 1990 ความแตกต่างจากการผลิตแบบลบคือใช้หลักการแยก/ซ้อน การใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในการประมวลผลชิ้นส่วนของแบบจำลองสามมิติสามมิติที่ตัดเป็นชุดของชิ้นบาง ๆ ที่มีความหนาที่แน่นอน อุปกรณ์การพิมพ์ 3 มิติสำหรับการประมวลผลการวิเคราะห์ข้อมูลและการประมวลผลอย่างต่อเนื่อง การประมวลผลแต่ละชิ้นบาง ๆ และซ้อน ตามมาด้วยการก่อตัวของชิ้นส่วนแข็งที่มีความหนาแน่น เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติเหมาะสำหรับการประมวลผลชิ้นส่วนทุกรูปร่างและมีอัตราการใช้วัสดุสูง ต้นทุนต่ำ เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติเหมาะสำหรับการประมวลผลชิ้นส่วนทุกรูปร่าง และมีข้อดีคือการใช้วัสดุสูง ต้นทุนต่ำ มีความยืดหยุ่นสูง และการบูรณาการในระดับสูง ฯลฯ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการขึ้นรูปโลหะผสมไททาเนียม TC4 เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติส่วนใหญ่ประกอบด้วยการหลอมเลเซอร์แบบเลือกสรร (SLM) การสร้างรูปร่างตาข่ายที่ออกแบบด้วยเลเซอร์ (LENS) และการหลอมลำแสงอิเล็กตรอน (EBM) การหลอมลำอิเล็กตรอน (EBM) การขึ้นรูป EBM มีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการขึ้นรูปอีกสองเทคโนโลยี: (1) การขึ้นรูป EBM ใช้ลำอิเล็กตรอนเป็นแหล่งพลังงาน โดยไม่มีการสะท้อนในกระบวนการผลิตและการใช้พลังงานสูง; (2) การขึ้นรูป EBM ดำเนินการในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนขององค์ประกอบอื่น ๆ ในอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ (3) การขึ้นรูป EBM มีประสิทธิภาพมากกว่าเทคโนโลยีการขึ้นรูปอื่นๆ เนื่องจากการป้อนพลังงานสูงและความเร็วในการสแกนสูง (4) การขึ้นรูป EBM มีประสิทธิภาพมากกว่าเทคโนโลยีการขึ้นรูปอื่น ๆ เนื่องจากการป้อนพลังงานสูงและความเร็วในการสแกนสูง (5) การขึ้นรูป EBM มีประสิทธิภาพมากกว่าเทคโนโลยีการขึ้นรูปอื่นๆ สูง; (4) ชิ้นส่วนการขึ้นรูป EBM มีความเค้นตกค้างน้อยกว่า และไม่ต้องการการบำบัดความร้อนในภายหลัง ซึ่งช่วยประหยัดพลังงาน
ผลการวิจัยในประเทศและต่างประเทศสำหรับ EBM ที่สร้างโลหะผสมไททาเนียม TC4 แสดงให้เห็นว่า: EBM ก่อตัวองค์กรขนาดมหภาคของโลหะผสมไททาเนียม TC4 สำหรับการเจริญเติบโตของผลึกเรียงเป็นแนวตามทิศทางของอาคาร โครงสร้างจุลภาคสำหรับ + โครงสร้างชั้น ยิ่งอัตราการทำความเย็นเร็วขึ้นเท่าไร การได้ปลีกย่อยก็จะง่ายขึ้นเท่านั้น โครงสร้างจุลภาค การปรับพารามิเตอร์กระบวนการให้เหมาะสมทำให้ EBM มีความหนาแน่นของพลังงานที่ดีที่สุด ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการเกิดข้อบกพร่องจำนวนมากได้อย่างมีประสิทธิภาพ การบำบัดด้วย HOP ครั้งต่อไปยังช่วยขจัดความพรุนและทำให้โครงสร้างจุลภาคเป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณสมบัติความล้าได้อย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าจะนำไปสู่การทำให้เกรนหยาบ ความหนาแน่นของการเคลื่อนตัวลดลง และความแข็งแรงของโลหะผสมลดลงเล็กน้อย การปรับพารามิเตอร์ของกระบวนการขึ้นรูป EBM ให้เหมาะสม เสริมด้วยการติดตามผลที่เหมาะสม สามารถทำได้ด้วยการหล่อและการตีโลหะผสมไทเทเนียม TC4 แบบธรรมดาที่มีคุณสมบัติเทียบเท่ากับ EBM ช่วยประหยัดวัตถุดิบ รวดเร็ว มีประสิทธิภาพ และขึ้นรูปรูปร่างที่ซับซ้อนได้ง่าย ของชิ้นงาน และจะค่อยๆ เข้ามาแทนที่วิธีการผลิตแบบหักล้างที่ใช้ในปัจจุบันในสาขาการบินและอวกาศ เคมี และการแพทย์
