| www.gizmag.com

Нова технологія спрощує тривимірну друк металевих виробів

Нова технологія спрощує тривимірну друк металевих виробів

Перспективи використання технологій тривимірного друку значно розширилися після розробки методу плавлення металевого порошку за допомогою променя лазерного світла або високоенергетичних електронів. А нещодавно група з Північно-Західного університету (Northwestern University) продемонструвала чергову нову технологію тривимірного друку, що використовує рідкі чорнила і самі звичайні нагрівальні печі замість більш дорогих і складних лазерів. Крім відносної дешевизни, новий технологічний процес тривимірного друку дозволяє отримувати більш однорідні металеві вироби, він працює з великою різноманітністю металів, сплавів та інших складів.

"Наш метод дозволяє значно розширити номенклатуру металів і складів, з яких друкуються кінцеві вироби. А це, в свою чергу, дозволить використовувати нову технологію в більш великому кількості областей науки і техніки" - розповідає Ремілл Шах (Ramille Shah), вчена, що очолює дані дослідження.

Вчені розробили склад рідких чорнил, що міститять металевий порошок, розчинник і еластомер. Такі чорнило можуть бути використані для друку шляхом видавлювання через носик друкуючої головки тривимірного принтера так само, як через неї видавлюється розплавлена ​​пластмаса. Після цього виріб проходить через етап термообробки в звичайній печі, і під впливом температури частинки металевого порошку спекаются, але без переходу через точку плавлення.

"Необхідність попередньої друку і наступного спікання ускладнюють весь процес, на перший погляд" - розповідає Девід Дуненд (David Dunand), учасник дослідницької групи, - "Але фактично, всі ці етапи максимально прості, і кожен з них виконати легше, ніж забезпечувати виконання будь-якого з існуючих методів тривимірного друку металом в цілому ".

Після того, як об’єкт друкується за допомогою тривимірного принтера і спеціальних чорнил, його треба піддати термообробці для спікання. Цю заготовку дослідники назвали терміном "зелене тіло", матеріал, з якого воно виготовлене, залишається ще в якійсь мірі гнучким і пластичним, що відкриває ширші перспективи. "Отримане "зелене тіло", що складається з тисяч шарів, можна до обробки гнути і деформувати без порушення її структури" - пояснює Шах, - "Це дозволяє нам створювати таке розмаїття форм, які важко або неможливо отримати при звичайній металевій печаті".

В такий же спосіб можна використовувати чорнила, в яких замість частинок чистого металу є частинки оксиду цього металу. Після отримання "зеленого тіла" з оксиду, заготівлю можна перетворити на металевий виріб шляхом термообробки в середовищі водню, який, як відомо, має відновлюючі здібності.

"Може здатися, що ми даремно ускладнюємо весь процес, водячи третій етап технологічної обробки в ході якого ми перетворюємо оксид металу в чистий метал" - розповідає Девід Дуненд, - "Але цей етап дозволяє нам використовувати вкрай дешеві порошки оксидів металів, а не самі ці метали. Адже важко знайти що-небудь більш дешеве, ніж звичайна іржа ".

Дослідники вважають, що розроблений ними метод тривимірного друку можна буде використовувати для виготовлення складних матеріалів, метаматеріалів, що володіють рядом унікальних фізичних, оптичних і хімічних характеристик. Крім цього, за допомогою нової технології можна буде випускати у великих кількостях елементи акумуляторних батарей, паливних елементів, медичних імплантатів, деталей механізмів і дослідні зразки яких-небудь інших виробів.

Рекомендувати цей матеріал
X




забув пароль

реєстрація

X

X

надіслати мені новий пароль