Прокат:  300.07  0% const   Сталь:  136.63   0% const

22.09.2017
Ученые научились бороться с дефектами при 3D-печати алюминием

Разработан метод, позволяющий использовать высокопрочные алюминиевые сплавы при 3D-печати. Оноснован наиспользовании вместе ссырьем для печати особых наночастиц, способных служить центрами кристаллизации зерен итем самым обеспечивать отсутствие трещин при затвердевании расплава. Авторы разработки, ученые излаборатории HRL, полагают, что ихметод позволит использовать 3D-печать для создания легких ипрочных деталей сложной формы вавиакосмической отрасли. Исследование опубликовано вжурнале Nature, сообщает издание "N+1".

3D-печать все чаще применяется нетолько вкачестве средства прототипирования, ноидля производства деталей сложной формы. Также появляются 3D-принтеры, печатающие металлом, анепластиком. Ноиз-за особенностей кристаллизации некоторых металлов исплавов при печати, обусловленных быстрым инеравномерным охлаждением, ихпока сложно использовать вкачестве сырья для изготовления изделий свысокими характеристиками.

Американские исследователи решили адаптировать для 3D-печати распространенные высокопрочные алюминиевые сплавы, известные высоким соотношением прочности иплотности— 7075 и6061. Если использовать такие сплавы для печати без каких-либо добавок, топри кристаллизации расплава вних начнут образовываться продолговатые или дендритные зерна, аоставшийся между ними расплав при дальнейшем охлаждении затвердеет иуменьшится вобъеме, из-за чего вматериале образуются полости итрещины.

Для того чтобы избежать образования такой структуры, ученые решили покрыть частицы порошка изалюминиевого сплава другими частицами гораздо меньшего размера. Впоисках подходящего материала для наночастиц исследователи проанализировали огромное количество материалов. Главными критериями поиска было минимальное расхождение впериодах итипах решеток, термодинамическая стабильность всплаве идоступность материала. Витоге ученые остановились нагидриде циркония, который при плавлении образует фазу Al3Zr.



Множество этих наночастиц наповерхности частиц порошка служат центрами кристаллизации, которые обеспечивают образование мелких равноосных зерен иотсутствие трещин иполостей вконечном материале. Спомощью этих наночастиц ученые сумели напечатать на3D-принтере легкие, новтоже время прочные изделия изэтих сплавов. Как отмечают исследователи, вбудущем такой подход может быть использован идля сплавов издругих металлов.
Источник: MetalTorg.Ru
Статьи по теме


Компании


Выставки и конференции по рынку металлов и металлопродукции