Forskare vid Washington State University har skapat ett sätt att 3D-printa två typer av stål i en cirkel
Ingenjörer "lånade" idén för utskrift frånnatur: de märkte att träd och ben får ytterligare styrka från det faktum att flerskiktsringar av olika material interagerar med varandra. För att efterlikna denna egenskap med metaller använde forskarna vanlig, relativt billig svetsutrustning som används i bil- och maskinverkstäder.
För 3D-utskrift integrerade forskarnasvetsmaskiner med numerisk datorstyrning. Den kompletta installationen skapar delar med hjälp av exakt datorprogrammering och två svetshuvuden.
Funktionsprincipen för installationen och färdiga produkter. Bild: Lile Squires et al., Nature Communications
Under demonstrationen två svetshuvudenarbetade efter varandra på ett cirkulärt lager för att trycka två metaller, var och en med specifika fördelar. En korrosionsbeständig kärna av rostfritt stål skapades i ett yttre hölje av billigare "milt" stål, liknande det som används i broar eller järnvägar.
Eftersom metaller komprimeras i olika takt närkylning skapas ett inre tryck som drar samman metallerna. Prestandatester har visat större styrka än antingen rostfritt stål eller mjukt stål enbart.
3D-utskrift med två typer av metall. Video: Washington State University
Moderna 3D-utskriftsmetoder av flerametaller kräver att svetsinstallationen stoppas och metalltrådarna byts ut. Den nya metoden eliminerar denna paus och placerar två eller flera metaller i samma lager medan metallerna fortfarande är varma. Det är denna funktion som möjliggör samtidig kylning av material.
Denna metod avsätter metaller i en cirkel, inte baralängs linjen. Därmed avviker det i grunden från vad som var möjligt. Den cirkulära rörelsen tillåter i huvudsak ett material att fästa tätt mot ett annat material, något som inte kan hända vid utskrift i en rak linje eller i flera lager.
Lyle Squires, doktorand i maskinteknik vid Washington State University och medförfattare till studien.
Läs mer:
Se 100 blixtar som träffar marken och vattnet under ett åskväder i Turkiet
En artefakt som liknar en fallos hittades i Mongoliet: den är cirka 42 000 år gammal
Hittade det högsta trädet i Asien: visa hur det ser ut