Исследователи используют объёмные металлические стёкла для упрощения процесса 3d печати металлами.

3d печать термопластиками сейчас настолько продвинута, что можно купить принтер домой и сразу создавать детали, не имея большого опыта. Однако это не относится к печати металлами.

В настоящее время существует много разных способов металлической 3d печати, но среди них нет простых и доступных. Большинство процессов являются дорогостоящими, требуют высоких температур и затрат материала на поддержку, которую впоследствии необходимо удалять.

Ян Шроерс, профессор машиностроения и материаловедения в Йельском университете и Desktop Metal, Inc., в Берлингтоне, штат Массачусетс, США, считает, что это связано с тем, что экструдировать металл сложнее.

Профессор Шроерс и его коллеги полагают, что они на пути к более простому способу аддитивного производства металла, благодаря использованию объёмных металлических стёкол (BMG).

«В этой работе мы теоретически обосновали, что можно использовать ряд объём-ных металлических стекол и теперь работаем над тем, чтобы сделать 3d печать метал-лов более практичной и коммерчески целесообразной, как 3d печать термопластиками», - сказал Шроерс.

Упрощение процесса 3d печати

Шроерс показал, что 3d печать металлическими стёклами для создания компонентов, обладающих высокой прочностью и твёрдостью, возможна. При этом условия, используемые для создания деталей, были аналогичны условиям, применяемым при 3d печати термопластиками.

Исследователи производили экструзию при температуре 460°С (860 градусов по Фаренгейту) и силе от 10 до 1000 Н. Размягчённые волокна выдавливались через формующее отверстие диаметром 0,5 мм. Затем волокна экструдировали в сетку из нержавеющей стали температурой 400°С. Кристаллизация занимала, по крайней мере, один день, после чего для создания конечного объекта выполнялась роботизированная экструзия.

Полученные образцы оказались прочными, достаточно упругими, имели хорошую коррозионную стойкость и высокую вязкость разрушения.

Такой процесс стал возможным благодаря уникальным свойствам объёмных металлических стёкол. Для своей работы команда использовала BMG, изготовленные из циркония, титана, меди, никеля и бериллия, с формулой сплава: Zr44Ti11Cu10Ni10Be25.

Тем не менее, Шроерс объясняет: «Для широкого применения 3d печати металлом исходное сырьё, подходящее для изготовления большого диапазона металлических стёкол, должно быть доступным. Так же, чтобы коммерчески использовать производство методом наплавления, межслойное соединение в конечном продукте должно быть более надежным и устойчивым».

Ссылка на оригинал: https://all3dp.com/4/researchers-use-bulk-metallic-glasses-simplify-metal-3d-printing-process/