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

03.07.2026
Новости
3DVision на «Металлургия. Литмаш 2026»: как аддитивные технологии меняют литейное производство

С 26 по 28 мая 2026 года в московском выставочном комплексе «Тимирязев Центр» прошла международная специализированная выставка «Металлургия. Литмаш» - главное событие года для специалистов литейной отрасли, металлургии и машиностроения.

Мы впервые приняли участие в этом мероприятии. И, как показала практика, - не зря.

03.07.2026
Новости
Международный промышленный форум «Е-код металлической печати»: технологии, партнерства и новый этап развития отрасли

Сегодня аддитивные технологии становятся одним из ключевых инструментов развития современной промышленности. Вместе с ростом спроса на металлическую 3D-печать перед предприятиями встают новые задачи: локализация оборудования, развитие отечественных инженерных компетенций, подготовка специалистов, создание новых материалов и внедрение цифровых производственных процессов. Решить их усилиями одной компании невозможно - необходима кооперация производителей оборудования, промышленности, науки, образования и государства.


01.07.2026
Завод будущего: как 10 промышленных 3Д принтеров Kocel трансформировали производство стального литья
Одно из ведущих предприятий сталелитейной отрасли приняло решение о глубокой модернизации производства с целью цифровой трансформации и повышения совершенствования производственных процессов. Заказчик специализируется на выпуске компонентов стального литья для высокотехнологичного оборудования и ставил задачу создать площадку, способную удовлетворять растущий спрос на уникальную и сложную продукцию.
29.06.2026
Новости
Форум-выставка «Вектор точности»: привозите свои задачи — мы покажем, как их решить

Как сократить время контроля геометрии? Чем заменить импортное измерительное оборудование? Как быстрее восстановить CAD-модель детали? Как выбрать 3Д сканер, который действительно подойдет вашему производству?

18.06.2026
Статьи
Shining 3D EinScan Rigil или Creality Raptor X: кто провалил тесты точности?

Точность — один из ключевых параметров при выборе 3Д сканера. Но насколько реальные результаты соответствуют характеристикам, заявленным производителем?

18.06.2026
Новости
Новинка! ScanLine EasyScan Rigil Lite – профессиональное 3Д сканирование стало доступнее

Устройство объединяет в себе всё необходимое для профессионального 3Д сканирования: мощный сканер, яркий дисплей, производительная аппаратура, вместительное хранилище и долговечный аккумулятор. Больше не нужно носить с собой громоздкое оборудование, подключать провода и зависеть от наличия розетки.

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.