Металлическое печатание
3-х мерное печатание уже десятки лет находится в пользовании дизайнеров, производящих прототипы своих изобретений, но “металлическое печатание” не был доступен из-за дороговизны компонентов. Сейчас широко применяемый метод слоенного производства, в частности в производстве запасных частей, уже делают переспективу использования данной технологии в массовом производстве многих продукции достаточно реалистичной. Основными инноваторами выступают компаний Markforged, Desktop Metal, GE, и что интересно, технология доступна уже сегодня.
Как мы уже сообщали, Bugatti и Porsche уже используют такую технологию для своих целей. Можете подробно прочитать здесь: https://ru.techno-alem.kz/3-%d1%85-mernoe-pechatanie-bugatti-porsche/
Для примера “морская” нержавейка ценится своей устойчивостью коррозии и способностью к пластической деформации. Однако, укрепление прочности приводит к потере пластичности. Исследователи Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), совместно с Ames National Laboratory, и Oregon State University, достигли прорыва в 3-х мерном печатании низкоуглеродистой морской нержавейки типа 316L, которая комбинирует в себе характеристики высокой прочности и высокой пластичности.
«Для того, чтобы напечатать слоенным способом имеющимися компонентами до требуемых характеристик, необходимо достичь такие же показатели, как при производстве традиционной металлургии, говорит ведущий ученый LLNL Моррис Ванг, и мы добились того, что при 3-х мерном печатании получили показатели превышающие чем показатели при традиционном подходе. Это реально большой скачок, и теперь слоенное производство становится очень привлекательным.»
Чтобы добиться своей цели исследователям пришлось преодолеть главную проблему в слоенном производстве, пористость появляющаяся в результате лазерного плавления металлических порошков, которые влияют на прочность изготовленных частей. Исследователи применили процесс оптимизации плотности путем компьютерного моделирования и манипуляции микроструктуры материала.
Используя два разных типа машин слоенного производства, исследователи смогли отпечатать тонкие пластины из нержавеющей стали 316L для механического тестирования. В результате они получили зернистую структуру похожую на окрашенное стекло. Исследователи обнаружили, что зерна не очень-то были маленькими как ожидалось, и сетчатая микроструктура и другие дефекты внутри зерен как бы контролировали параметры качества. Это и было их главным открытием. В итоге через манипуляцию структуры им удалось получить в два раза прочнее сталь, чем при производстве традиционной металлургии.
