Ученые из Университета Хиросимы разработали новый способ 3D-печати сверхтвердых конструкционных материалов, используя метод размягчения вместо полного плавления, что снижает отходы и сохраняет высокую твердость. — tomshardware.com
Ученые из Университета Хиросимы разработали новый способ 3D-печати одного из самых твердых конструкционных материалов, используемых в промышленности. Сверхтвердые материалы очень привлекательны для изготовления режущих и строительных инструментов, однако их природная прочность затрудняет аддитивное производство. Японские исследователи решили эту задачу, сумев использовать сверхпрочный материал на основе карбида вольфрама и кобальта (WC–Co) в аддитивном производстве «путем его размягчения, а не полного расплавления» в процессе. Кроме того, исследовательская группа утверждает, что эта новая технология 3D-печати снижает отходы по сравнению с традиционным производством.
В блоге Университета Хиросимы процесс 3D-печати WC-Co описывается как «метод облучения горячей проволокой». Утверждается, что с использованием этой техники лазерного облучения горячей проволокой (также известной как лазерная сварка горячей проволокой) лазерный луч размягчает стержень из твердого сплава, не расплавляя его полностью и не вызывая роста зерна, для создания аддитивно изготовленной структуры. Затем, для достижения наилучших результатов, между аддитивными слоями помещался промежуточный слой на основе никелевого сплава.
Важно отметить, что эта техника «размягчения, а не плавления» позволяет готовому 3D-печатным материалу сохранять «твердость более 1400 HV без внесения каких-либо дефектов или разложения». Этот уровень твердости немного уступает сверхтвердым материалам, таким как сапфир и алмаз, и является весьма впечатляющим для результата 3D-печати.
«Подход к формированию металлических материалов путем их размягчения, а не полного расплавления, является новым и имеет потенциал применения не только для твердых сплавов, которые были в центре внимания данного исследования, но и для других материалов», — сказал Кейта Марумото, доцент Высшей школы передовой науки и инженерии Университета Хиросимы.
В дальнейшем исследовательская группа, в которую также входят Такаси Абэ, Кейго Нагамори, Хироси Итикава, Акио Нисияма и Мотомити Ямамото, стремится внедрить различные усовершенствования процесса. В частности, ученые надеются устранить некоторые проблемы с растрескиванием, с которыми они столкнулись при использовании текущего процесса, и разработать свой процесс для создания более сложных форм.
3D-печать металлами значительно сложнее печати пластиками, поскольку металлические сплавы требуют экстремальных температур и претерпевают сложные термические циклы и фазовые превращения в процессе обработки.
Facebook*, Instagram* и WhatsApp* принадлежат компании Meta* Platforms Inc., деятельность которой признана экстремистской и запрещена на территории Российской Федерации.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Mark Tyson