87 подписчиков
Два металла объединены в единую сложную структуру. Прорыв в 3D-печати?
Исследователи из Университета штата Пенсильвания разработали новую технологию мультиматериальной 3D-печати, которая позволяет успешно соединить два разных металла в единую сложную структуру. Команда использовала процесс под названием «мультиматериальный лазерный синтез в слое порошка» (multi-material laser powder bed fusion) для печати структуры, сочетающей низкоуглеродистую нержавеющую сталь и бронзу.
Это достижение стало возможным благодаря Центру обработки инновационных материалов с помощью технологии прямого осаждения (CIMP-3D).
«В процессе, называемом селективным осаждением порошка, мы можем расплавлять несколько порошкообразных металлов в одном слое в процессе аддитивного производства. Мы стали первым университетом в США, которому удалось это сделать», – говорит Джеклин Гриффис, докторантка в области машиностроения и первый автор статьи, опубликованной в журнале npj Advanced Manufacturing.
Исследователи сосредоточились на анализе того, как ориентация модели влияет на качество конечного продукта. Они создали сложную форму, известную как гироид, которая находит применение в теплообменниках и биомедицинских имплантатах. Команда исследовала дефекты типа трещин и пористости, межфазные микроструктуры и диффузию элементов по поверхности раздела, чтобы понять, как эти факторы влияют на результаты.
«Университет Пенсильвании всегда был лидером в области аддитивного производства металлов, но теперь у нас есть возможность изготавливать сложные детали из нескольких материалов, за счет чего мы можем не только создавать сложные конструкции, но и точно контролировать размещение каждого материала», – объясняет Гуха Маногхаран, доцент машиностроения и содиректор CIMP-3D.
Исследовательская группа использует компьютерную томографию для создания цифровых 3D-рендеров деталей для выявления потенциальных проблем, таких как поры и дефекты микронного размера. Такая возможность позволяет контролировать процесс производства в режиме реального времени. По словам Гриффис, металлическая деталь высотой в один сантиметр состоит из тысяч слоев металлического порошка, и ее печать занимает несколько часов.
Будущая работа будет направлена на преобразование этого метода 3D-печати в более надежный процесс, готовый к промышленной эксплуатации с помощью технологического контроля. Команда также планирует использовать другие металлические сплавы, такие как инконель и медь.
Источник: 3dprinting.com | Фото: SHAPE Lab, CIMP-3D и 3D Systems
2 минуты
10 апреля 2025