Lõpuks lihtne 3-D printer metallist

Двенадцать стульев 1 серия (Aprill 2019).

Anonim

Kasutatud kolmemõõtmeliste peaaegu igasuguste objektide tootmiseks mitmesugustes tööstusharudes, sealhulgas tervishoiu, lennunduse ja inseneriteaduse valdkonnas, on kolmekordne trükimaterjal viimase kümne aasta jooksul vananenud. Ajakirjanduses Materials Today avaldatud uurimused näitavad uut lähenemist 3-D trükkimisele metallklaasist valmistatud metallist kiudude ühendamiseks metallist esemetega.

Jaan Schroers, Yale'i ülikooli masinaehituse ja materjaliteaduse professor ja tööriistad Desktop Metal, Inc., Burlington, Massachusetts, USA koos kolleegidega tuletavad meelde, et termoplastide trükkimine on kõrgelt arenenud, kuid trüki trükkimine metallid on endiselt keerulised ja piiratud. Põhjuseks on see, et metalli üldiselt pole sellises olekus, et neid oleks võimalik kergesti ekstrudeerida.

"Me oleme selles töös teoreetiliselt näidanud, et saame kasutada mitmesuguseid teisi metallosakesi ja töötame selle nimel, et muuta protsessi praktilisemaks ja kaubanduslikult kasutatavaks, et teha 3-D trükkimine metallide nii lihtne ja praktiline nagu 3-D termoplastide trükkimine, "ütles prof Schroers.

Erinevalt tavalistest metallidest on metallmetallist klaasidel (BMG) oma termodünaamilises profiilis ülijuhtiv vedelikupiirkond ja nad suudavad kuumutamisel pidevalt pehmendada - termoplastides esinevat nähtust, kuid mitte tavapäraseid metalle. Prof. Schroers ja tema kolleegid on seega näidanud, et BMG-sid saab kasutada 3-D trükkimisel, et tekitada termoplastses 3-D trükis kasutatavates tahketest, suure tugevusega metallosadest ümbritseva õhu tingimustes.

Uus töö võib selgelt kompromisse viia metalloplastiliste komponentide valimisel üle metallkomponentide või vastupidi mitmesugustele materjalidele ja inseneri- rakendustele. Varem on välja töötatud metallkomponentide lisandite tootmine, kus kasutatakse pulbrilise sulatusega protsessi, kuid see kasutab kõrgelt lokaliseeritud kütteallikat ja seejärel soovitud struktuuriga vormitud pulbristatud metalli tahkestumist. See lähenemine on kulukas ja keeruline ning nõuab tugevaid tugistruktuure, mida mööduvalt ei tekitata tootmisprotsessi kõrgetel temperatuuridel.

Prof. Schroersi ja tema kolleegide lähenemine lihtsustab metallkomponentide lisandit tootmist, kasutades BMG-de ainulaadseid metallide pehmenemist. Sellise plastiga sarnaste omadustega paarid on kõrge tugevuse ja elastsuse piirid, kõrge murdumisjõu tugevus ja kõrge korrosioonikindlus. Meeskond on keskendunud tsirkooniumi, titaani, vase, nikli ja berülliumiga valmistatud BMG-le, mille sulamite valem on Zr44Ti11Cu10Ni10Be25. See on hästi iseloomustatud ja hõlpsasti kättesaadav BMG materjal.

Meeskond kasutas amorfseid vardke läbimõõduga 1 mm (mm) ja 700 mm pikkust. Kasutatakse ekstrusiooni parameetrit 460 kraadi Celsiuse ja ekstrusioonijõudu 10 kuni 1000 njuutonit, et pehmendatud kiud sundida läbi 0, 5 mm läbimõõduga otsiku. Seejärel pressitakse kiud 400 ° C roostevabast terasest võrgusilma, kus kristalliseerumine ei toimu, kuni vähemalt päev on möödas, enne kui saab soovitud objekti loomiseks läbi viia robotiseeritud ekstrusiooni.

Kui küsiti, millised väljakutsed jäävad BMG 3-D printimisest laiaulatuslikule tehnikale, lisas Prof. Schroers: "Et BMG 3-D trükkimine laialdaselt kasutatavaks, tuleb teha kättesaadavaks BMG laialdasele valikule kättesaadav praktiline BMG tooraine. Kombineeritud hõõgniidi valmistamiseks kaubanduslikul viisil peab kiht-kihi sidumine olema usaldusväärsem ja ühtlane. "

menu
menu