Nickel-Titan-Legierung für den 3D-Druck mit rekordverdächtiger Superelastizität entwickelt

Forscher der Texas A&M University verwendeten ein von ihnen entwickeltes Optimierungsframework,

die die optimalen Parameter des Druckprozesses ermitteln können, um eine fehlerfreie Struktur und spezifische Materialeigenschaften zu erreichen. 

Mit dieser Struktur, sowie ändernLegierungszusammensetzung und verbesserten Druckparametern stellten die Forscher Nickel-Titan-Teile her, die im Druckzustand (keine Wärmebehandlung nach der Fertigung) durchweg eine Zugsuperelastizität bei Raumtemperatur von 6 % aufwiesen. Laut den Forschern ist dieses Niveau fast doppelt so hoch wie der zuvor beschriebene Rekord für den 3D-Druck.

Wissenschaftler sagen, dass es solche Eigenschaften gabDies wird durch die Beseitigung von Porosität und Rissen erreicht, die während des Druckvorgangs auftreten. Die Autoren verwendeten optimierte Verarbeitungsparameter, einen sorgfältig ausgewählten Nickelverdampfungsprozess aus nickelreichem NiTi-Pulver und einen kontrollierten Sauerstoffgehalt in der Druckkammer.

„Formgedächtnislegierungen sind intelligente Materialien,die sich bei hohen Temperaturen an ihre Form erinnern können“, erklärt Lei Xue, einer der Autoren der Publikation. „Obwohl sie auf vielfältige Weise eingesetzt werden können, erfordert die Herstellung von Formgedächtnislegierungen mit komplexen Formen eine Feinabstimmung, um sicherzustellen, dass das Material die gewünschten Eigenschaften aufweist.“

Die Forscher stellen fest, dass die MöglichkeitDer 3D-Druck von Formgedächtnislegierungen mit erhöhter Superelastizität wird die Kosten und den Zeitaufwand des Produktionsprozesses reduzieren. Die Wissenschaftler hoffen, dass ihre Entdeckungen in Zukunft zu einer stärkeren Verwendung von gedruckten Nickel-Titan-Formgedächtnislegierungen in biomedizinischen und Luft- und Raumfahrtanwendungen führen werden.

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