Ученые из Хиросимы разработали новый метод 3D-печати металлом, который отличается от традиционного полного расплавления материала. Вместо этого, их подход предполагает размягчение материала до состояния, пригодного для формования, без доведения его до точки полного плавления. В процессе печати твердый карбидный стержень одновременно нагревается лазерными лучами и нагретыми проволоками для его размягчения. Для обеспечения прочного соединения слоев и сохранения внутренней структуры материала между ними внедряется тонкий слой никелевого сплава. Отсутствие полного перехода материала в жидкое состояние существенно снижает возникновение трещин и структурных дефектов, которые наблюдались в предыдущих испытаниях.
Детали, произведенные с использованием этой технологии, демонстрируют высокую прочность, превосходящую промышленные стандарты. Тесты подтверждают твердость материала свыше 1400 единиц по Виккерсу (HV). Этот показатель ставит полученный материал в ряд с наиболее твердыми природными веществами, такими как сапфир и алмаз. Учитывая применение карбида вольфрама в таких критических областях, как режущие инструменты и строительная техника, данное достижение может трансформировать производственные процессы. В отличие от классических методов, где обработка крупных блоков приводит к потере более половины материала, 3D-печать позволяет сократить количество отходов практически до нуля.
Руководитель проекта, доктор Кейта Марумото, отметил, что концепция формования металла без его расплавления является относительно новой и открывает перспективы для других твердых металлов. Однако существуют и нерешенные вопросы. Процесс пока ограничен в создании очень сложных геометрических форм, и в некоторых случаях могут образовываться микротрещины. На данный момент внедрение таких технологий в бытовые принтеры не представляется возможным, поскольку металлическая печать остается значительно более медленным и дорогостоящим процессом по сравнению с печатью пластиком. Тем не менее, ожидается, что данная методика способна существенно изменить тяжелую промышленность после ее перехода из лабораторных условий на производство.