Металл2024 Реклама
Метобр2024 Реклама

Исследователи нашли причину крошечных трещин, возникающих на поверхности металлических 3D-печатных изделий

news3dtoday
Идет загрузка
Загрузка
28.05.2016
13065
1
Новости

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

9
3D-печать металлом достигла невиданных высот. Мельчайшие детали, замысловатые формы, высокая скорость – все при ней. И все же и у нее есть свои недостатки, например, небольшая пористость поверхности, сопровождаемая крошечными дефектами и трещинками. Ученых давно мучил вопрос, что является причиной этой пористости и как оптимизировать процесс 3D-печати, чтобы избежать ее. Похоже, ответ найден.
Исследователи нашли причину крошечных трещин, возникающих на поверхности металлических 3D-печатных изделий
Команда исследователей из Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory или LLNL) под руководством Айбо Мэттьюза и сделала уникальное открытие, результаты которого были опубликованы в журнале Acta Materialia Online.

В исследовании говорится, что проблема заключается в феномене денудации («оголения») под воздействием лазера, сплавляющего металлический порошок для 3D-печати. Когда лазер движется над платформой, покрытой порошком, возникает движущая сила, которая рассеивает крупинки порошка. В результате там, где порошка было чуть меньше, образуются крошечные пробелы и дефекты.

Со слов Мэттьюза, его команда первой заинтересовалась вопросом паров металла во время печати. «Во время этого процесса температура почти близка к точке кипения металла, и начинается отток паров, – объясняет он. – До сих пор никто не задумывался, какое влияние они могут оказывать на итоги работы».
Исследователи нашли причину крошечных трещин, возникающих на поверхности металлических 3D-печатных изделий
Для изучения этого феномена, происходящего на микроскопическом уровне, исследователи из LLNL заказали платформу для исследования технологии плавления металлического порошка под воздействием лазера в Институте химической технологии общества Фраунгофера в Ахене, Германия. Задействовав микроскоп собственной разработки, вакуумную камеру и сверхскоростную камеру, им удалось подробно рассмотреть процесс разбрасывания металлического порошка, когда по нему проходится лазер. Потом, вооружившись принципами гидроаэродинамики и технологией компьютерного моделирования, они воссоздали модель движения частиц порошка.

Хотя исследователи еще не предложили решение этой проблемы, они помогли понять, как именно протекает процесс сплавления порошка, а значит, уже сделали первый шаг к улучшению технологии. Сейчас Мэттьюз и его команда продолжают следить за тем, как поверхность изделий становится пористой в режиме реального времени, и ищут способы устранения этой проблемы. Для этого они используют систему продвинутой диагностики и всячески пытаются повлиять на процесс печати, чтобы повысить его качество. «Теперь, когда мы лучше понимаем физику процесса, мы можем более точно сымитировать его и добиться лучших результатов», – говорит Мэттьюз. Очевидно, что благодаря усилиям этой дружной команды в будущем металлическая 3D-печать может стать такой точной и аккуратной, как никогда раньше.

Источник

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

9
Комментарии к статье
Кремень КБ Реклама
Кремень КМ Реклама