Vědci použili zvukové vibrace k třesení zrn kovové slitiny do těsnější formace během 3D tisku.
Studie právě publikovaná vPříroda komunikaceukazuje, že vysokofrekvenční zvukové vlny mohou mít významný dopad na vnitřní mikrostrukturu 3D tištěných slitin, což je činí konzistentnějšími a silnějšími než ty tištěné konvenčně.
Vedoucí autor a kandidát na doktorát z RMIT University' School of Engineering, Carmelo Todaro, uvedl, že slibné výsledky by mohly inspirovat nové formy aditivní výroby.
& „Pokud se podíváte na mikroskopickou strukturu 3D tištěných slitin, jsou&# 39 často tvořeny velkými a protáhlými krystaly, &“; Vysvětlil Todaro.
& quot; Díky tomu mohou být méně přijatelné pro technické aplikace kvůli jejich nižšímu mechanickému výkonu a zvýšené tendenci k praskání během tisku."
& „Ale mikroskopická struktura slitin, na které jsme během tisku aplikovali ultrazvuk, vypadala výrazně odlišně: krystaly slitiny byly velmi jemné a zcela rovnocenné, což znamená, že se formovaly rovnoměrně ve všech směrech po celé potištěné kovové části."
Testování ukázalo, že u těchto dílů došlo ke zlepšení pevnosti v tahu a meze kluzu o 12% ve srovnání s těmi vyrobenými konvenční aditivní výrobou.
Tým demonstroval svůj ultrazvukový přístup pomocí dvou hlavních komerčních slitin: titanové slitiny běžně používané pro letadlové díly a biomechanických implantátů, známých jako Ti-6Al-4V, a slitiny na bázi niklu, často používané v námořním a ropném průmyslu, zvané Inconel 625.
Jednoduchým zapnutím a vypnutím generátoru ultrazvuku během tisku tým také ukázal, jak lze vyrobit konkrétní části 3D tištěného objektu s různými mikroskopickými strukturami a kompozicemi, které jsou užitečné pro to, co je&# 39 známé jako funkční grading.
Spoluautor studie a vedoucí projektu, RMIT' významný profesor Ma Qian, řekl, že doufá, že jejich slibné výsledky vyvolají zájem o speciálně navržená ultrazvuková zařízení pro 3D kovový tisk.
& "; I když jsme použili slitinu titanu a slitinu na bázi niklu, očekáváme, že tato metoda může být použitelná pro jiné komerční kovy, jako jsou nerezové oceli, slitiny hliníku a slitiny kobaltu, &"; Řekl Qian.
& quot; Předpokládáme, že tato technika může být zvětšena, aby umožnila 3D tisk většiny průmyslově relevantních kovových slitin pro vysoce výkonné konstrukční díly nebo slitiny se strukturní kvalitou."
