В США придумали новый тип 3D-печати для металла

Революционная методика 3D-печати, разработанная американскими специалистами, позволяет за несколько минут создавать объемные объекты из жидкого алюминия, например, основания для столов и каркасы для стульев.

Техника, получившая название LMP (liquid metal printing), предполагает выдавливание расплавленного алюминия по заранее заданному контуру на специальную подложку, состоящую из мельчайших стеклянных шариков; в результате остывания металла формируется трехмерный объект. Когда технологией начнут пользоваться повсеместно?

Преимущества и недостатки

Американская технология 3D-печати отличается от предшествующих методов своей высокой скоростью: их прототип работает в 10 раз быстрее, чем аналогичные принтеры. Метод LMP сам по себе считается более эффективным, чем другие типы 3D-печати.

Но у массачусетской технологии есть серьезный недостаток в виде низкого разрешения печати по сравнению с другими методами. С другой стороны, произведенные таким образом объекты идеально подходят для использования в областях, где не нужен высокий уровень детализации: строительство, архитектура и промышленный дизайн. Кроме того, технология LMP способна создавать объекты из вторично переработанного алюминия или металлических отходов.

Во время демонстрации своего принтера разработчики напечатали прочные алюминиевые рамы и компоненты для мебели, которые могут выдерживать дополнительную обработку после печати — это подтверждает, что технологию можно применять в разных областях производства.

Среди прочих методов 3D-печати металлом выделяется технология наплавки с использованием дуговой сварки (WAAM), позволяющая создавать крупные объекты, но такие изделия часто страдают от трещин и деформаций из-за многочисленных сварных швов, а объекты, созданные с помощью LMP, лишены этого недостатка благодаря сплошной структуре.

Устройство, созданное разработчиками из MIT, способно расплавлять алюминий, поддерживать его в жидком состоянии и выдавливать металл через сопло со скоростью, которой хватает для изготовления объемной детали всего за несколько секунд, после чего расплавленный алюминий застывает в течение пары минут. Однако, как признают разработчики, высокая скорость печати сопряжена с трудностями в контроле процесса.

Кроме того, расплавление алюминия само по себе занимает время.

Почему именно алюминий?

Разработчики выбрали алюминий в качестве материала для печати из-за его широкого распространения и экономической эффективности переработки: для плавления используют слитки алюминия, размером сравнимые с буханкой хлеба, которые нужно нагреть до 700 градусов Цельсия в электрической печи — это на 40 градусов выше температуры плавления металла.

Затем материал помещают в тигель с графитовым покрытием и через керамическую форсунку подают на печатную поверхность, следуя заданному маршруту.

Команда установила: чем больше объем алюминия они могут расплавить, тем эффективнее работает принтер. Вот это новости, не правда ли?

Зейн Карсан, аспирант МТИ и член команды разработчиков, заявил, что расплавленный алюминий способен разрушить практически любые материалы на своем пути. Ученые начали опыты с использования сопел из нержавеющей стали, затем перешли к титановым, прежде чем остановиться на керамических, однако и керамические сопла не идеальны: они могут забиваться из-за неравномерного нагрева на их концах.

После многочисленных экспериментов ученые решили использовать в качестве подложки микроскопические стеклянные шарики диаметром в 100 микрон, которые могут выдержать высокую температуру расплавленного алюминия.

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на мой YouTube канал!

Ставьте ПАЛЕЦ ВВЕРХ и ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на Дзен канал.

Читайте также: