Исследователи настраивают свойства металла, напечатанного на 3D-принтере, используя новый метод

Исследователи из NTU Сингапура и Кембриджского университета совместно разработали метод 3D-печати, позволяющий производить металлические детали с различными свойствами. В частности, это позволяет определенным областям металла быть прочнее других. </п>

Эта технология отличается тем, что исключает необходимость в дополнительном сырье, дополнительной механической обработке или интенсивных процессах механической обработки, что обеспечивает потенциальную экономию затрат при производстве. Этот процесс позволяет не только варьировать прочность, но и настраивать другие характеристики, такие как электропроводность и уровни коррозионной стойкости в пределах одного и того же металлического компонента.

(a) Сканирующая электронная микрофотография химически протравленного SS316L (b) Анализ внутренней структуры границ клеток с помощью сканирующей трансмиссионной электронной микроскопии (c и #038; d) Энергетическая дисперсия Спектроскопия (EDS) Измерения STEM, сравнивающие распределение растворенных веществ между двумя образцами h10 (Изображение предоставлено: NTU Singapore)

Вдохновение для этого метода взято из традиционных подходов кузнечного дела. Объединив материаловедение с принципами машиностроения, исследователи использовали методы 3D-печати, обычно используемые для устранения дефектов в печатных металлах, для модификации их микроскопических структур. Этот подход обеспечивает точный контроль над внутренней микроструктурой металла, улучшая свойства в определенных точках.

<с>Проф. Гао из факультета машиностроения и аэрокосмической техники НТУ подчеркнул потенциал, который предлагает этот метод для проектирования сложных металлических деталей с настраиваемой микроструктурой. </п>

Потенциал этого метода распространяется на изготовление металлов с функциональными вариациями. Например, деталь можно спроектировать так, чтобы она проявляла повышенную коррозионную стойкость при погружении в воду, сохраняя при этом стандартные свойства в других местах. Будущие исследования могут привести к разработке новых микроструктур, улучшающих как механические, так и функциональные свойства металлов.

Подробный процесс описан в недавней публикации под названием «Аддитивное производство сплавов с программируемой микроструктурой и свойствами» в журнале Nature Communications, которую вы можете читайте по этой ссылке.