Naukowcy z Waszyngtonu upraszczają druk 3D w wielu materiałach

Naukowcy prowadzeni przez Amit Bandyopadhyay, Herman i Brita Lindholm Objęli stanowisko profesora w Szkole Inżynierii Mechanicznej i Materiałowej w Waszyngtonie, trójwymiarowe drukowane konstrukcje zawierające metal i ceramikę, a także bimetaliczną rurkę magnetyczną na jednym końcu i niemagnetyczny na drugim.

To ważna informacja dla przemysłu wytwórczego; jeśli producenci mogą łatwo drukować 3D z wieloma materiałami w jednym komponencie, będą w stanie lepiej kontrolować właściwości, takie jak przewodzenie ciepła i ochrona przed korozją, a także adaptację środowiskową do swoich materiałów.

krok w kierunku następnego poziomu produkcji i następnej generacji projektowania, walidacji, optymalizacji i produkcji przy użyciu druku 3D ", powiedział Bandyopadhyay.

Multimaterialowy druk 3D oznacza, że ​​producenci nie będą już musieli polegać na klejach do tworzenia komponentów wielomateriałowych. Tak silne, jak niektóre kleje, nadal nie są doskonałe.

"Możesz połączyć dwa bardzo silne materiały, ale ich połączenie będzie tak silne, jak ich klej", powiedział Bandyopadhyay. "Wielomateriałowa, dodatkowa produkcja pomaga pozbyć się słabego punktu."

Naukowcy wykorzystali laserową drukarkę 3D do drukowania struktury z Inconel 718, stopu niklowo-chromowego i miedzi. Inconel 718 jest stosowany do takich zastosowań, jak rakiety na paliwo ciekłe i części blaszane do silników lotniczych. Materiał dobrze znosi wysokie temperatury, ale chłodzi bardzo powoli. Po dodaniu miedzi do części chłodzono ją 250 razy szybciej. To oznacza dłuższą żywotność i wyższą efektywność zużycia paliwa w silnikach samolotowych.

"Wielomateriałowe wytwarzanie dodatków otworzyło drzwi do tak wielu różnych możliwych kreacji", powiedział Bandyopadhyay. "Pozwoliło nam to być odważniejszymi i być bardziej kreatywnymi."

Naukowcy również wydrukowali trójwymiarową strukturę wykonaną z metalu i ceramiki.

"To pozwala nam zmieniać skład i dodawać funkcjonalności do produktu podczas drukowania 3D, który jest tradycyjnie bardzo trudny do osiągnięcia ", powiedział Bandyopadhyay. "I możemy to zrobić w jednym procesie z pojedynczą maszyną."

Badania zostały opublikowane w artykule zatytułowanym "Addytywna produkcja struktury bimetalicznej ze stopu miedzi Inconel 718 z wykorzystaniem laserowego kształtowania sieci (LENS) , do którego można uzyskać dostęp tutaj. Autorami publikacji są Bonny Onuike, Bryan Heer i AmitBandyopadhyay. W badaniach uczestniczyli również absolwenci Tom Gualtieri i Yanning Zhang. Badania zostały sfinansowane przez Joint Center for Aerospace Technology Innovation, National Science Foundation i Marshall Space Flight Center NASA.