Lieljaudas konstrukcijas, kas izgatavotas no divu veidu tērauda, ​​kas izdrukātas uz 3D printera

Vašingtonas štata universitātes pētnieki ir radījuši veidu, kā 3D drukāt divu veidu tēraudu vienā aplī

slānis, izmantojot divas metināšanas iekārtas.Iegūtais bimetāla materiāls izrādījās par 33-42% stiprāks nekā katrs metāls atsevišķi. Tas ir saistīts ar spiedienu, kas rodas starp metāliem savienojuma dzesēšanas procesā.

Inženieri ideju drukāšanai “aizņēmās” nodaba: viņi pamanīja, ka koki un kauli iegūst papildu spēku no tā, ka dažādu materiālu daudzslāņu gredzeni mijiedarbojas viens ar otru. Lai atdarinātu šo īpašību ar metāliem, pētnieki izmantoja parastās, salīdzinoši lētas metināšanas iekārtas, ko izmanto automobiļu un mašīnu veikalos.

3D drukāšanai pētnieki integrējāsmetināšanas iekārtas ar datora ciparu vadību. Pilnīga uzstādīšana veido detaļas, izmantojot precīzu datorprogrammēšanu un divas metināšanas galviņas.

Uzstādīšanas un gatavo izstrādājumu darbības princips. Attēls: Lile Squires et al., Nature Communications

Demonstrācijas laikā divas metināšanas galviņasstrādāja viens pēc otra uz apļveida slāņa, lai izdrukātu divus metālus, katram no kuriem ir īpašas priekšrocības. Lētāka "maiga" tērauda ārējā apvalkā tika izveidota korozijizturīga nerūsējošā tērauda serde, kas ir līdzīga tam, ko izmanto tiltos vai dzelzceļos. 

Tā kā metāli saspiežas dažādos ātrumos, kadatdzesējot, rodas iekšējais spiediens, kas savelk metālus kopā. Veiktspējas testi ir parādījuši lielāku izturību nekā nerūsējošais tērauds vai vieglais tērauds atsevišķi.


3D druka, izmantojot divu veidu metālus. Video: Vašingtonas štata universitāte

Mūsdienu 3D drukas metodes vairākasmetāliem ir jāpārtrauc metināšanas iekārta un jānomaina metāla stieples. Jaunā metode novērš šo pauzi un ievieto divus vai vairākus metālus vienā slānī, kamēr metāli joprojām ir karsti. Tieši šī funkcija ļauj vienlaikus atdzesēt materiālus. 

Ar šo metodi metāli tiek nogulsnēti aplī, nevis tikaipa līniju. Tādējādi tas būtiski atšķiras no tā, kas bija iespējams. Apļveida kustība būtībā ļauj vienam materiālam cieši pielipt citam materiālam, kas nevar notikt, drukājot taisnā līnijā vai vairākos slāņos.

Lails Skvairs, Vašingtonas štata universitātes mašīnbūves doktorants un pētījuma līdzautors.

Lasīt vairāk:

Skatiet 100 zibens, kas Turcijā pērkona negaisa laikā iespēra zemē un ūdenī

Mongolijā tika atrasts artefakts, kas atgādina fallu: tas ir aptuveni 42 000 gadu vecs

Āzijā ir atrasts garākais koks: mēs parādām, kā tas izskatās