Naukowcy z Washington State University opracowali sposób na druk 3D dwóch rodzajów stali w jednym okrągłym egzemplarzu
Inżynierowie „zapożyczyli” pomysł na druknatura: zauważyli, że drzewa i kości zyskują dodatkową siłę dzięki temu, że wielowarstwowe pierścienie z różnych materiałów oddziałują ze sobą. Aby naśladować tę właściwość w przypadku metali, badacze wykorzystali powszechny, stosunkowo niedrogi sprzęt spawalniczy stosowany w warsztatach motoryzacyjnych i mechanicznych.
W przypadku druku 3D naukowcy połączyli siłyspawarki sterowane numerycznie. Gotową maszynę tworzymy części wykorzystując precyzyjne oprogramowanie komputerowe i dwie głowice spawalnicze.
Zasada działania instalacji i wyrobów gotowych. Zdjęcie: Lile Squires i in., Nature Communications
Podczas demonstracji dwie głowice spawalniczepracowali jeden po drugim na okrągłej warstwie, aby wydrukować dwa metale, każdy o określonych zaletach. W zewnętrznej obudowie wykonanej z tańszej „miękkiej” stali, podobnej do tej stosowanej w mostach i liniach kolejowych, utworzono odporny na korozję rdzeń ze stali nierdzewnej.
Ponieważ metale są ściskane z różną szybkością, kiedypodczas chłodzenia powstaje wewnętrzne ciśnienie, które ściąga metale razem. Testy wydajności wykazały większą wytrzymałość niż sama stal nierdzewna lub stal miękka.
Druk 3D z wykorzystaniem dwóch rodzajów metalu. Wideo: Uniwersytet Stanu Waszyngton
Nowoczesne metody druku 3D autorstwa kilkumetale wymagają zatrzymania instalacji spawalniczej i wymiany metalowych drutów. Nowa metoda eliminuje tę przerwę i umieszcza dwa lub więcej metali w tej samej warstwie, gdy metale są jeszcze gorące. To właśnie ta cecha pozwala na jednoczesne chłodzenie materiałów.
Ta metoda osadza metale w kręgu, a nie tylkowzdłuż linii. Odchodzi zatem zasadniczo od tego, co było możliwe. Ruch okrężny zasadniczo umożliwia ścisłe przyleganie jednego materiału do innego materiału, co nie może mieć miejsca w przypadku drukowania w linii prostej lub w wielu warstwach.
Lyle Squires, doktorant w dziedzinie inżynierii mechanicznej na Uniwersytecie Waszyngtońskim i współautor badania
Czytaj więcej:
Zobacz 100 piorunów, które uderzyły w ziemię i wodę podczas burzy w Turcji
Artefakt przypominający fallusa został znaleziony w Mongolii: ma około 42 000 lat
Znaleziono najwyższe drzewo w Azji: pokaż, jak wygląda