M1911 - алуминиев прах осигурява по-голяма здравина
Изследване на материали. Иновативен прах може да стимулира замяната на титана с алуминиеви композити при 3D печат.
Учените от Руския национален университет за наука и технологии (NUST), под ръководството на професор Александър Громов, са разработили процес за 3D печат на композитни материали на основата на алуминий ("Alumomatrix") с керамични пълнители. Специалният прах направи възможно увеличаването на якостта на компонентите с до 20 процента.
"Що се отнася до алуминиевите компоненти за 3D печат, така наречените силимини (сплави от алуминий със силиций, по-специално съединението Al-Si-10Mg) се използват като суровини", обяснява Александър Громов Учените търсят нови състави от съединения на Alumomatrix (също легирани), за да получат компоненти с подобрена производителност (якост, твърдост, устойчивост на пукнатини) и ниски разходи в сравнение със сплави с редки земи. "
Ежегодно удвояване на пазара
Годишният темп на растеж на глобалния пазар на адитивно производство (AM) е над 100 процента, което е наред с други неща може да се обясни със сериозните предимства на добавъчните технологии за метали в сравнение с традиционните технологии като леене. Предимства като възможността за създаване на сложни 3D компоненти, намаляване на теглото на даден компонент чрез оптимизиране на дизайна, увеличаване на якостта на компонентите и възможност за бързо производство на части със сложни форми дори в малък мащаб. Следователно процесите за 3D метален печат са особено търсени в авиокосмическата индустрия.
Титан срещу алуминий
Металът, използван главно в самолетостроенето днес, е титанът. Той е издръжлив, без корозия и еластичен, но единственият му основен недостатък е високата му плътност от 5,4 g/mm. Лекият и в същото време пластичен (= не чуплив) алуминий има плътност 2,7 g/mm, така че е само наполовина по-тежък, но със значително по-ниска якост от титана. Така че учените търсят начини да направят алуминия по-здрав. В представения сега изследователски проект фокусът на руските учени по материали беше предимно върху намаляването на теглото на компонентите, като същевременно се запазват якостните свойства.
„Чрез втвърдяване на керамичните добавки директно в процеса на 3D печат успяхме да увеличим якостта на алуминиевите прахове“, обяснява Александър Громов. Досега се смяташе за невъзможно да се произвеждат такива композитни материали с SLM (Selective Laser Melting) принтери. Сега московските разработчици за първи път са произвели експериментални проби от новия прахообразен материал на конвенционален принтер SLM-280 HL. Според проф. Громов използваните методи позволяват по-голяма гъвкавост в дизайна, съкращаване на времето за производство и най-вече намаляване на теглото на произведените компоненти с до 20 процента.