Домой > Новости > Введение в оптический дизайн > Ученые успешно 3D-печать из не.....
Сертификаты
Products
Связаться с нами
Карман-Хаас
Адрес: No 155, Уэст-роуд сухонг, промышленный парк Сучжоу, город Сучжоу, Цзянсу, КНР
Тел: + 86-512-67678768  
Факс: + 86-512-67678768  
E-mail:sales@carmanhaas.com
URWeb:www.carmanhaas.comСвязаться с предприятием

Новости

Ученые успешно 3D-печать из нержавеющей стали 3 раза

3D-печать технология уже популярна во всем мире, но в настоящее время лучшим сочетанием этой технологии являются пластмассовые и пенопластовые материалы, но эти материалы недостаточно прочны для удовлетворения требований к материалам основного материала. Теперь исследователи разработали жесткую, гибкую технологию из нержавеющей стали для 3D-печати, которая может привести к более быстрым и более дешевым способам изготовления всего от ракетных двигателей к ядерным реакторам и компонентам компонентов оборудования для скважин.

Нержавеющая сталь была изобретена 150 лет назад и до сих пор популярна. Он производится путем плавления традиционной стальной структуры - смеси железа и углерода (иногда других металлов, таких как никель), плюс хрома и молибдена для предотвращения коррозии и ржавчины. В процессе изготовления нержавеющей стали серия сложных этапов охлаждения, повторного нагрева и прокатки делает микроструктуру материала плотно размещенной, то есть частицы сплава образуют клеточную структуру с частицами. Когда металл изгибается или прессуется, атомарные слои в частицах скользят друг против друга, иногда образуя кристаллические дефекты, приводя к образованию трещин. Но границы твердых зерен предотвращают эти дефекты, делают материал твердым и еще достаточно гибким, чтобы сформировать желаемую форму.

Долгое время, 3D-печать исследователи пытались скопировать эту структуру. Их план начинался с слоя частиц металлического сплава, смазанных на плоской поверхности.

В этом исследовании компьютерный, высокопроизводительный лазерный луч сканирует назад и вперед по поверхности. Частицы попадают в лазерный расплав и сливаются вместе. Затем эту поверхность перемещали вниз, а затем добавляли еще один слой порошка, после чего процесс лазерного нагрева повторяли снова, приклеивая вновь расплавленный материал к нижележащему слою. Повторяя это поэтапное добавление, инженеры могут создавать сложные структуры, такие как ракетные двигатели.

Однако проблема сохраняется - на микроскопическом уровне 3D-печатные нержавеющие стали, как правило, очень пористые, что также делает их хрупкими и склонными к поломке.

«Производительность этих сталей очень плохая». Иньмин «Моррис» Ван говорит, что он является научным сотрудником в Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора в Калифорнии. Несколько лет назад Ван и его коллеги предложили метод использования лазера и техники быстрого охлаждения для сплавления частиц металлического сплава в плотной и компактной структуре.

Сегодня они расширяют эту работу, разрабатывая компьютерную программу, которая не только создает плотные слои из нержавеющей стали, но и более строго контролирует структуру этих материалов - от наномасштаба до микрометра. Это позволяет трехмерным принтерам создавать крошечные структуры клеточной стенки на всех уровнях, предотвращая растрескивание и другие распространенные проблемы.

Тесты показали, что при определенных условиях окончательная трехмерная печатная нержавеющая сталь в три раза сложнее и пластичнее, чем нержавеющая сталь, получаемая обычными способами.

Исследование было опубликовано в Nature - Materials 30 октября.
«То, что они сделали, было действительно захватывающим, - сказал Рахул Панат, инженер-механик Университета Карнеги-Меллона в Питтсбурге, штат Пенсильвания. Кроме того, Панат отметил, что Ван и его коллеги выполнили эту работу, используя коммерчески доступный трехмерный принтер и лазерное устройство. Это делает его весьма вероятно, что другие исследовательские группы будут быстро последовать их примеру, создавая широкий ассортимент высокопрочных компонентов из нержавеющей стали - из бака самолета к трубе давление на АЭС. В то же время, это может также увеличить энтузиазм людей для 3D-печати.

3D-печать
это технология быстрого прототипирования, которая строит объекты поэтапной печатью на основе цифровых файлов моделей с использованием скрепляемых материалов, таких как порошкообразный металл или пластик. Трехмерная печать обычно выполняется с использованием принтера для цифровых технологий. Он часто используется для изготовления пресс-форм, промышленного дизайна и других областей для изготовления моделей. Он используется для прямого производства некоторых продуктов. Уже есть части, которые печатаются с использованием этой технологии. Технология имеет приложения в таких областях, как ювелирные изделия, обувь, промышленный дизайн, строительство, машиностроение и строительство, автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, стоматология и здравоохранение, образование, ГИС, гражданское строительство, огнестрельное оружие и многие другие.