ГРУППА УЧЕНЫХ ИЗ КОРЕЙСКОГО ИНСТИТУТА МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ (KIMS) РАЗРАБОТАЛА ТЕХНОЛОГИЮ КОНТРОЛЯ ОБЪЕМА РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА В ПРОЦЕССЕ 3D-ПЕЧАТИ МЕТАЛЛА С ПОМОЩЬЮ СВАРКИ.

Разработанная технология предполагает создание металлических объектов по принципу 3D-ручки, позволяя непрерывно и свободно печатать металлом в трехмерном пространстве по направлению движения сварочной головки, включая горизонтальное, вертикальное, наклонное и подвесное положение металла.

Аддитивное производство с использованием сварочных технологий имеет ограничения при реализации сложных структур, поскольку для предотвращения стекания расплавленного металла последующие слои должны наносится после застывания предыдущих. Следствием является более длительное время охлаждения и ограниченные конкретными примерами условия нанесения металла.

Ноу-хау исследователей заключается в том, что они сумели рассчитать и осуществить точный контроль поверхностного натяжения расплавленного металла и затвердевшего объема для обеспечения непрерывного осаждения материала без его стекания под действием силы тяжести.

Предлагаемый подход отличается от традиционной технологии дугового выращивания тем, что он контролирует время затвердевания и охлаждения между слоями траектории осаждения "точка за точкой", тем самым позволяя осуществлять непрерывную металлическую 3D-печать одновременно с возвышающимися и нависающими структурами.

Отмечается, что благодаря непрерывному ламинированию металла в жидкой фазе до его полного застывания, сокращается время изготовления, отсутствует граница между слоями и образуется плотная микроструктура с "превосходными механическими свойствами".

По словам KIMS, по сравнению с традиционной металлической 3D-печатью с использованием лазеров, стоимость конструкции их оборудования низкая, а аддитивное производство может быть выполнено быстро с использованием коммерчески доступных сварочных материалов.

Технология была разработана благодаря совместным исследованиям с исследовательской группой с факультета машиностроения университета Чханвон и группой ученых из Пусанского исследовательского центра машиностроения Корейского института машиностроения и материалов.

Работа была выполнена в рамках проекта "Разработка многометаллических слоистых материалов для многоцелевого микромодульного реактора". Информация об исследовании была опубликована в февральском выпуске журнала Advanced Science (доступ свободный).

Источник