Naukowcy z Oak Ridge National Laboratory (jednego z przodujących ośrodków badawczych w USA) opracowali rozwiązanie, które może znacząco wpłynąć na rozwój produkcji addytywnej w motoryzacji. Nowy stop aluminium o nazwie DuAlumin-3D usprawnia wytwarzanie wysokotemperaturowych komponentów metodą druku 3D, co otwiera możliwości masowej produkcji części dotychczas uważanych za zbyt trudne do wytworzenia tą technologią.
Dlaczego DuAlumin-3D to metal przyszłości?
Kluczową przewagą DuAlumin-3D nad tradycyjnymi stopami jest jego odporność na pękanie podczas obróbki laserowej, przy zachowaniu porównywalnych właściwości termicznych. Co istotne, nowy stop wykazuje też wyższą wytrzymałość i odporność na odkształcenia w podwyższonych temperaturach, a to przekłada się na możliwość drukowania elementów pracujących w ekstremalnych warunkach, takich jak części silników wysokiej wydajności. Jako przykład udanego wdrożenia można podać tłok samochodowy wytworzony addytywnie z wykorzystaniem DuAlumin-3D. Jest on nie tylko lżejszy od tradycyjnych odpowiedników, ale też może przybierać bardziej złożone kształty, które są niemożliwe do osiągnięcia konwencjonalnymi metodami.
Czytaj też: To odkrycie zmieni świat. Czarny metal uczyni generowanie prądu jeszcze powszechniejszym
Korzyści dla przemysłu są wymierne – redukcja masy pojazdów bezpośrednio przekłada się na niższe zużycie paliwa, co w dobie rosnących wymagań dotyczących efektywności energetycznej ma kluczowe znaczenie. Jednak choć wyniki badań są obiecujące, to masowe wdrożenie nowej technologii zawsze wiąże się z wyzwaniami logistycznymi i kosztowymi.
Chociaż nasze badania skupiały się na jego zastosowaniu w silnikach o wysokiej wydajności, mógłby on również być wykorzystany do zastosowań związanych z redukcją masy w lotnictwie oraz do optymalizacji wymienników ciepła – tłumaczy Alex Plotkowski z Oak Ridge National Laboratory, wyjaśniając, że potencjał DuAlumin-3D wykracza poza motoryzację.
Czytaj też: Ten silnik złamał zasady. Spalanie jak w dieslu, ale bez jego problemów
Przemysł lotniczy od lat poszukuje materiałów pozwalających na tworzenie lżejszych konstrukcji bez utraty wytrzymałości, a nowy stop aluminium może być odpowiedzią na te potrzeby. Równie obiecująco wyglądają zastosowania w produkcji wymienników ciepła, gdzie możliwość druku 3D umożliwia projektowanie struktur o optymalnej geometrii dla przepływu ciepła. Co więc teraz będzie dziać się z DuAlumin-3D?
Przyszłość stopu DuAlumin-3D
DuAlumin-3D to przykład, jak badania podstawowe mogą znaleźć szybkie zastosowanie w przemyśle. Stop przeszedł już testy w praktycznych warunkach, a pierwsze komponenty demonstrują gotowość technologii do komercjalizacji. Może to przyspieszyć adopcję druku 3D w motoryzacji, szczególnie w produkcji krytycznych elementów silników, co z kolei otwiera drogę do większej personalizacji pojazdów i skrócenia cykli produkcyjnych. Trzeba jednak pamiętać, że każde nowe rozwiązanie wymaga czasu na dopracowanie i weryfikację w rzeczywistych warunkach eksploatacji.