Сравнение
Личный кабинет
Корзина

Исследователи имитируют решётчатые структуры для создания более прочных 3d-печатных метакристаллических материалов

В совместном исследовании учёные из Имперского колледжа Лондона и Универ-ситета Шеффилда проанализировали решётчатые структуры 3d-печатных объектов и сравнили их со структурой металлического монокристалла. Они обнаружили, что решётки почти точно воспроизводят монокристаллические структуры металлов, причем узлы трёхмерной печатной решётки эквивалентны атомам монокристалла, а распорки высту-пают в роли атомных связей.

Исследователи имитируют решётчатые структуры для создания более прочных 3d-печатных метакристаллических материалов

В обеих структурах атомные плоскости, или узлы в случае решётки, выровнены. Это свойство отлично подходит для применений, где важно иметь устойчивость к деформации при экстремальных температурах, например, в реактивных двигателях. Но в других случаях оно является недостатком – когда состояние кристалла достигает предела прочности, он катастрофически разрушается. Трещина всегда идёт по пути наименьшего сопротивления, а в монокристаллическом материале это выровненные вдоль атомной плоскости узлы.

Поликристаллические материалы имеют другую структуру, их атомные плоскости расположены случайным образом. Трещина в этом материале остановится раньше, так как путь наименьшего сопротивления изгибается в различных направлениях между узлами. Таким образом, если внутренние решётки трёхмерных печатных объектов моделировать по образу поликристаллических структур, то изделия должны быть прочнее.

Исследовательская группа взяла модели поликристаллических атомных структур, масштабировала их и создала мезоструктуры для 3d-печати. Они назвали эти решётки метакристаллами. Эксперименты показали, что 3d-объекты с поликристаллическими решётками оказались в семь раз прочнее, чем объекты со стандартной решёткой. Такую существенную разницу в прочности удалось получить простой перестройкой геометрии структуры. Именно 3d-печать сделала это открытие возможным, потому что никаким другим методом получить подобные структуры нельзя.

Профессор Иэн Тодд с кафедры материаловедения и инженерии Университета Шеффилда поясняет: «Такой подход к разработке материалов открывает новые перспективы для аддитивного производства. Слияние физической металлургии с искусственными метаматериалами позволит инженерам создавать устойчивые к повреждениям материалы с желаемой прочностью, а также улучшать эксплуатационные характеристики таких материалов в ответ на внешние нагрузки».

Д-р Минь-Сон Фам из Имперского колледжа Лондона также рассказала о возможности применения 3d-принтеров с многокомпонентной печатью: «Метакристаллический подход можно сочетать с недавними достижениями в области многокомпонентной 3d-печати, чтобы создавать новые современные материалы, которые будут легкими и прочными, с потенциалом для улучшения будущих низкоуглеродных технологий. "Примером может служить шлем с мягкой резиновой поверхностью, но с жёсткой поликристаллической частью внутри, напечатанный как один 3d-объект.

Теги:
Новости
Технологии

Последние публикации

13.08.2026
Статьи
Что добавили в обновлении софта Shining 3D EinScan Rigil?

Обновление EinScan Rigil v1.2 получило высокую оценку пользователей благодаря значительному увеличению скорости сканирования и оптимизации рабочего процесса. 

06.08.2026
Статьи
Обзор FlashForge Creator 5: маркетинг или новое слово в мультицвете?

Концепция печати несколькими материалами существует давно - первопроходцем принято считать чешского инженера Йозефа Прюшу, который ещё в 2016 году представил MMU1 для своих принтеров MK2. Однако тогда 3D печать была уделом энтузиастов, которым в принципе было всё равно в каких цветах печатать - можно и покрасить. Идея жила, но в массы не шла.



03.08.2026
Статьи
HeyGears Pulsing Release Module 2: Что это такое и как работает?

Здравствуйте! В статье расскажем, как работает Pulsing Release Module 2 — дополнительный модуль для фотополимерных принтеров HeyGears. С его помощью, по заявлениям производителя, снижается усилие отрыва деталей от плёнки и количество поддержек, улучшается общее качество печати.

03.08.2026
Рост эффективности на 30% благодаря модернизации 3Д оборудования Kocel

В условиях новой промышленной революции цифровая трансформация становится ключевым фактором глобальной конкуренции. Для производственных предприятий обновление оборудования – это не просто техническая необходимость, но и стратегическая возможность повысить конкурентоспособность и обеспечить устойчивое развитие.


29.07.2026
Как Einstar 2 и Raptor ведут себя на реальных задачах

Два сканера, одна ценовая полка, похожий набор режимов и бесконечные споры в комментариях.


28.07.2026
Новости
«Вектор точности»: как технологии 3Д сканирования объединяют промышленность и медицину

16 июля 2026 года в «Технополисе Политех» состоялся форум-выставка «Вектор точности», объединивший представителей промышленных предприятий, медицинских организаций, научного сообщества, технологических компаний и органов государственной власти.

Будьте в курсе

Подпишитесь на последние обновления и узнавайте о новинках и специальных предложениях первыми
Нажимая кнопку «Подписаться», вы подтверждаете согласие на обработку персональных данных.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с использованием cookies и политикой конфиденциальности.