Austraalia RMIT ülikool on leidnud, et ultraheli võib suurendada 3D-prinditud sulamite tugevust

Veebruar 26, 2020

Austraalia RMIT ülikool on leidnud, et ultraheli kasutamine 3D-printimise protsessis võib muuta metallisulami terad tihedamaks, mis võib viia tugevamate ja ühtlasemate osade printimiseni. 3D-prinditud sulamite mikrostruktuur koosneb tavaliselt suurtest õhukestest kristallidest. Need terad põhjustavad 3D-prinditud sulamite madalaid mehaanilisi omadusi ja suurendavad printimise ajal pragunemise tõenäosust, piirates seega 3D-prinditud komponentide praktilist insenerirakendust.

Melbourne’i ülikoolis RMIT, kus trükkimisel kasutatakse ultrahelilaineid, näeb sulamite mikrostruktuur välja märkimisväärselt erinev: sulamikristallid on väga väikesed ja täiuslikult isoaksiaalsed, mis tähendab, et need moodustuvad prinditud metallosades kõikides suundades võrdselt.

RMIT ülikooli teatel näitasid katsed, et osade tõmbetugevus ja voolavuspiir suurenesid 12 protsenti võrreldes tavapäraste lisanditega osadega. Meeskond demonstreeris oma ultrahelimeetodit, milles KASUTAB ti-6al-4v, titaanisulamit, mida tavaliselt kasutatakse lennukiosades ja biomehaanilistes implantaatides, ning Inconel 625, niklipõhist supersulamit, mida kasutatakse avamere- ja naftatööstuses.

Ultraheligeneraatorit printimise ajal sisse ja välja lülitades näitas meeskond ka seda, kuidas erinevaid mikrostruktuure ja komponente saab kasutada 3D-prinditud objekti konkreetsete osade valmistamiseks, mis nende arvates oleks kasulikud funktsionaalseks liigitamiseks.

Teadlaste sõnul on meetod rakendatav mitte ainult titaani- ja niklipõhiste supersulamite, vaid ka muude kaubanduslike metallide, näiteks roostevaba terase, alumiiniumi ja koobaltisulamite puhul. Eeldatakse, et tehnoloogiat laiendatakse, et saavutada enamiku tööstuslikult seotud metallisulamite 3D-printimine, mida kasutatakse suurema jõudlusega konstruktsiooniosades või struktuursete gradientsulamite jaoks.