От бронзового века к 3D-печати: революция в мире обработки металлов

Ученые разработали новый метод 3D-печати металла, который может помочь снизить затраты и более эффективно использовать ресурсы. Этот метод, созданный исследовательской группой под руководством Университета Кембриджа, позволяет вносить структурные изменения в металлические сплавы в процессе 3D-печати, тонко настраивая их свойства без традиционного "нагрева и ковки", который использовался тысячи лет. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

3D-печать имеет ряд преимуществ перед другими методами производства. Она позволяет создавать сложные формы и использует гораздо меньше материала, чем традиционные методы. Однако у нее есть и недостатки. "Одной из основных проблем является высокая стоимость производства из-за необходимости доработки материалов после производства", - сказал доктор Маттео Сейта из Кембриджского университета.

С бронзового века металлические детали создавались путем нагрева и ковки. Этот метод позволяет формировать металл в нужную форму и придавать ему необходимые свойства, такие как гибкость или прочность. Однако современные техники 3D-печати не позволяют так же контролировать внутреннюю структуру, что требует множества доработок после печати.

Сейта и его коллеги разработали новый "рецепт" для 3D-печати металла, который позволяет контролировать внутреннюю структуру материала в процессе его плавления лазером. Этот метод использует стандартные лазерные технологии 3D-печати, но с небольшим изменением в процессе.

"Мы обнаружили, что лазер может быть использован как 'микроскопический молоток' для упрочнения металла во время 3D-печати", - отметил Сейта. Их 3D-печатная сталь, разработанная теоретически и проверенная экспериментально, имеет производительность, сравнимую со сталью, произведенной традиционным методом.

"Мы считаем, что этот метод может помочь снизить стоимость 3D-печати металла, что, в свою очередь, улучшит устойчивость металлургической промышленности", - добавил Сейта.

В исследовательской группе участвовали специалисты из Наньянского технического университета, Агентства научных исследований Сингапура, Института Пауля Шеррера, Технического исследовательского центра Финляндии и Австралийской организации ядерной науки и технологий.