Лазерна технологія 3D друку декількох металів з плавним переходом між ними

У лабораторії Jet Propulsion НАСА спільно з Каліфорнійським інститутом технологій та Пенсільванського державного університету розробили технологію 3D друку з декількох металів одночасно, що дозволяє створювати деталі з плавним переходом з одного металу в інший. Основою було взято стандарт для 3D-друку металевих технологій лазерного замикання металевого порошку.

, м. Київ



Для дози різних металів у поле друку були встановлені чотири насадки, кожен з яких подав власний тип порошку. Можна варіювати дозування різних металів за допомогою такої голови з точністю близько 1%. Крім звичайного 3D-друку, в якому голова може переміщатися по всіх трьох осях, створюючи вироби практично довільної форми, метод радіального друку був протестований, в якому шари металу наносять на заготовку у вигляді круглого штанги, закріпленого в обертанні картриджа. У отриманій деталях склад сплаву плавно змінюється від центру до краю.



Частини таких градієнтовних сплавів можуть бути дуже корисними, де необхідно з'єднати конструкції, які дуже різні за своїми фізичними властивостями, наприклад, коефіцієнт розширення температури. Наприклад, з такого сплаву вчені зробили кріплення для вуглецевої волокнистої панелі (таких панелей, що складаються з листів вуглецевого волокна з алюмінієвими клітинами між ними, широко використовуються в астрономаутиці). Кріплення - це рукав, внутрішня частина якого складається з сталі, а зовнішньої частини вари - сплав з дуже низьким коефіцієнтом температурного розширення. Сталева нитка на внутрішній стороні знаходиться в контакті з сталевим гвинтом, а зовні знаходиться в контакті з вуглецевим волокном. Гладкий перехід від сталі до вари дозволяє уникнути тріщин і дефектів при різких перепадах температури, які часто зустрічаються в просторі.



На відміну від друку звичайних деталей з одного металу або сплаву, градієнтні частини практично неможливо виготовити будь-яким способом, крім 3D-друку. Це один з тих випадків, коли друк не тільки зберігає час або матеріал, але і створює нові унікальні функції, які інші технології не забезпечують. Незважаючи на те, що науковці розглянули можливості градієнтних сплавів з 70-х років, важко говорити про реальне комерційне використання. 3D друк приносить цю перспективу набагато ближче.



Джерело: habrahabr.ru/post/231677/