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

09.09.2026
Их кто-нибудь остановит? Обзор Bambu Lab X2D

Немного отойдя от тематики 3Д-печати, вспомним историю Apple: компания, которая производила компьютеры, решила сделать телефон, где пользователю не нужно ни о чём думать - просто купил и пользуешься. Именно так Apple и стала тем, кто диктует моду на рынке носимых устройств.

08.09.2026
Как KOCEL провела полную трансформацию собственных заводов по технологии «3Д+»

Обычно производители оборудования демонстрируют успехи своих клиентов. Однако лучший способ доказать надежность технологии – это внедрить её в собственном производстве. Компания KOCEL, обладая почти 60-летней историей в литейной отрасли, решила стать первым пациентом для своих же инноваций.


07.09.2026
Видеообзор FlashForge Creator 5: Печать без отходов реальна

FlashForge Creator 5 - один из самых неожиданных экспериментов компании в 2026 году. Вместо привычных боксов с материалами (AMS-подобных систем) здесь ставка сделана на четыре сменные печатающие головы, которые принтер меняет прямо во время печати.

04.09.2026
SHINING 3D представляет EinScan Trak – первую в мире беспроводную двухформатную систему трекинга без маркеров

Оперируя более чем 20-летним опытом в создании высокотехнологичных устройств, SHINING 3D представила первую в мире беспроводную двухформатную систему трекинга с полным отказом от использования маркеров.

03.09.2026
Статьи
От запроса на печать до собственного аддитивного цеха:проект 3DVision и “Реверс Инжиниринг”

Наше знакомство с компанией “Реверс Инжиниринг” началось не с контракта на поставку, а с решения конкретной производственной задачи, связанной с услугами промышленной 3Д печати. Постепенно совместная работа переросла в технологическое партнёрство, а затем и в запуск полноценного участка аддитивного производства. Как же команда пришла к решению инвестировать в собственное производство и что представляет собой их цех сегодня?


31.08.2026
Краткое руководство по 3Д печати из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь — один из самых востребованных материалов в современной промышленности. Высокий спрос обусловлен уникальным балансом физико‑механических свойств для ряда отраслей и доступной стоимости изготовления. Благодаря этим преимуществам нержавеющая сталь стала перспективным материалом и для 3Д печати.

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.