Технологія відкриває шлях до застосування 3D-друку нержавіючої сталі в авіакосмічній, автомобільній та нафтогазової промисловості.
У Ліверморській національної лабораторії (США) разом з колегами з інших вузів країни домоглися прориву в 3D-друці однієї з найпоширеніших форм нержавіючої сталі AISI 316L, яка використовується в хімічній промисловості та суднобудуванні. Новий різновид поєднує в собі властивості міцності і пластичності.
Для того щоб домогтися поліпшених показників, інженери спершу повинні були подолати основні труднощі тривимірного друку металів – пористість, викликану лазерним плавленням металевих порошків, яка призводить до швидкої поломки виробу. Їм вдалося впоратися із завданням шляхом оптимізації щільності в ході комп’ютерного моделювання та експериментів і за допомогою маніпуляції мікроструктурою матеріалів.
“Мікроструктура, яку ми розробили, порушує традиційний компроміс між жорсткістю і пластичністю, – каже Морріс Ван, провідний автор статті. – Якщо ви хочете зробити сталь міцніше, ви втрачаєте пластичність. Те й інше отримати не можна. Але за допомогою 3D-друку ми можемо відсунути кордони цього компромісу”.
Застосувавши два різних лазерних 3D-принтера, вчені надрукували пластини нержавіючої сталі марки 316L, структура якої нагадує ієрархічно розташовані осередки, які можна налаштовувати, змінюючи їх механічні властивості. Ці зерна перешкоджають утворенню дефектів в матеріалі, дозволяючи надавати йому різні форми. Іншими словами, дає йому жорсткість і пластичність.
За словами Вана, ця технологія відкриває шлях до застосування 3D-друку нержавіючої сталі в авіакосмічній, автомобільній та нафтогазової промисловості, де потрібні міцні матеріали, здатні витримувати екстремальні навантаження.
