druk 3D z metalu

Naukowcy poprawili druk 3D z metalu. Wydruki stały się znacznie trwalsze

Od dawna druk 3D przestał się kojarzyć wyłącznie z tworzywem sztucznym. Obecnie w drukarkach tego typu wykorzystuje się również beton do budowy domów od podstaw, a nawet metal do produkcji elementów o wyższej wytrzymałości. Ten proces jest zwykle tańszy od tych tradycyjnych, więc nic dziwnego, że naukowcy ciągle starają się go ulepszyć i tym razem zespół specjalistów z trzech różnych miejsc postanowił rzucić nowe światło na wykorzystanie metalu w druku 3D.

Druk 3D z metalu można znacząco poprawić i naukowcy właśnie to udowodnili

Mowa dokładnie o naukowcach z Heriot-Watt University, którzy współpracowali z tymi z Carnegie-Mellon University i Argonne National Laboratory, aby ulepszyć proces wydruku metalowych elementów z drukarek 3D. Dzięki ich pracy ten proces stanie się bardziej opłacalny dla producentów i na dodatek będzie w ogólnym rozrachunku bardziej zrównoważoną opcją produkcji.

Czytaj też: Czym są wiry kwantowe? Wreszcie możemy to zobaczyć

Obecnie pole do popisu w kwestii ulepszania procesu wydruku elementów z metalu jest wręcz ogromne, jako że nadal przemysł bazuje na produkcji addytywnej. Ta najpowszechniejsza obejmuje wykorzystanie proszku metalicznego i lasera, co w praktyce sprowadza się do zautomatyzowanego umieszczania cienkich warstw proszku na powstającym wydruku i utrwalania go z wykorzystaniem samego lasera. Ten proces jest o tyle „zły”, że może powodować powstawanie maleńkich porów, a te z kolei osłabiają całą strukturę.

Czytaj też: Naukowcy wykryli nowe źródło radiowe o niewyjaśnionym pochodzeniu

Podczas procesu produkcji addytywnej, zastosowanie lasera o dużej mocy do metalu powoduje powstanie niewielkiej puli płynnego metalu, ponieważ cząsteczki łączą się ze sobą. Na tym etapie niewielka ilość metalu odparowuje i napiera na ciecz, tworząc wgłębienie w środku roztopionego metalu. To zagłębienie może stać się niestabilne i zapaść się, prowadząc do powstania porów w materiale, a para wodna po uwolnieniu się utworzy pióropusz, który oddziałuje z cząsteczkami i potencjalnie może zaburzyć nową warstwę– tłumaczą naukowcy.

Czytaj też: Komputery kwantowe będą jeszcze lepsze? Stworzono materiał o niezwykłych właściwościach

Znając ten problem, zespół przeanalizował cały proces drukowania i stwierdził, że dzięki precyzyjnemu dostosowaniu parametrów lasera, można uwolnić się od niego do stopnia, w którym wydrukowana struktura staje się znacznie wytrzymalsza. Wszystko sprowadza się do kontroli „pióropusza”, który powstaje przy każdej zapaści metali podczas wydruku i powoduje uwolnienie się zgromadzonej pary wodnej wewnątrz mikrostruktur. Więcej szczegółów wyjawia artykuł opublikowanym w dzienniku Nature Communications.