Druk 3D Metal może stać się tańszy i skuteczniejszy dzięki nowej metodzie

Równie ważne jak sprzęt i oprogramowanie, które je zasila, są materiały, które wkładasz do drukarki 3D, aby ożywić swoją wizję. Prowadzone są różnego rodzaju eksperymenty w celu znalezienia sposobów ulepszenia typowego tworzywa termoplastycznego, które może być słabe, od ceramiki po metale i całkowicie nowe materiały.

Drukowanie 3D za pomocą metalu jest oczywiście jednym z priorytetów naukowców, którzy od dawna widzą potencjał druku 3D do zrewolucjonizowania prototypowania, umożliwiając wynalazcom szybkie iterowanie komponentów i nowych części oraz szybsze wprowadzanie ich do świata rzeczywistego. Jednak metody, które do tej pory stosujemy, są pracochłonne i kosztowne, wymagają użycia sproszkowanych metali i skomplikowanych struktur nośnych, aby nadać kompozytowi pożądany kształt. Na szczęście zespół naukowców współpracujących z firmą Desktop Metals uważa, że ​​ma obejście.

„Teoretycznie pokazaliśmy w tej pracy, że możemy użyć szeregu innych metalowych okularów masowych” - wyjaśnił w oświadczeniu Jan Schroers, profesor inżynierii i inżynierii materiałowej w Yale. „Pracujemy nad tym, aby proces ten stał się bardziej praktyczny i komercyjnie użyteczny, aby drukowanie metali w 3D było tak łatwe i praktyczne, jak drukowanie 3D termoplastów”.

Ich badania zostały właśnie opublikowane w czasopiśmie Inżynieria materiałowa.

Dlaczego drukowanie 3D z metalami jest tak trudne?

Istnieje powód, dla którego tworzywo termoplastyczne jest materiałem z wyboru w druku 3D pomimo jego wad. Szybko się ochładza, jest bardzo plastyczny, nie kosztuje zbyt wiele i trwają starania, aby kompozyty były jeszcze silniejsze. Ale najwyraźniej nie są one tak silne jak metale, które są super twarde, ale nie można ich łatwo „wytłoczyć” (proces kształtowania czegoś przez wymuszanie przez ukształtowaną matrycę, trochę jak fantazyjne piekarze robią dekoracje przez ściskanie lukier) przez worek do szprycowania).

To nowe podejście omija te problemy, łącząc metalowe szklane włókna masowe (nazywane również metalami amorficznymi) w projektowanych obiektach metalowych. Szkło metaliczne jest znacznie łatwiejsze do zmiękczenia i manipulowania niż konwencjonalne metale. W badaniu wykorzystano mieszankę berylu, miedzi, niklu, tytanu i cyrkonu.

Metal został następnie podgrzany do temperatury wytłaczania 460 stopni Celsjusza, a następnie podawany przez ogrzewaną siatkę ze stali nierdzewnej, aby zapobiec szybkiej krystalizacji. Ostatnie części procesu wytłaczania zostały następnie wykonane przez robota.

Aby ich metoda mogła wejść do głównego nurtu, naukowcy twierdzą, że używane przez nich surowce powinny być bardziej dostępne. Ich technika wymaga także dopracowania, jak mówią, zanim będzie gotowa do użytku komercyjnego.