Mokslininkai naudojo garso vibracijas, kad suplaktų metalo lydinio grūdus į griežtesnį formavimąsi 3D spausdinimo metu.
Ką tik paskelbtas tyrimasGamta Komunikacijosrodo, kad aukšto dažnio garso bangos gali turėti didelį poveikį 3D spausdintų lydinių vidinei mikro struktūrai, todėl jos yra nuoseklesnės ir stipresnės nei spausdinamos tradiciškai.
Pagrindinis autorius ir doktorantas iš RMIT universiteto inžinerijos mokyklos Carmelo Todaro sakė, kad perspektyvūs rezultatai gali įkvėpti naujas priedų gamybos formas.
"Jei pažvelgsite į mikroskopinę 3D spausdintų lydinių struktūrą, jie dažnai yra sudaryti iš didelių ir pailgų kristalų", - paaiškino Todaro.
"Tai gali padaryti juos mažiau priimtinus inžineriniams tikslams dėl jų mažesnių mechaninių savybių ir padidėjusios tendencijos įtrūkti spausdinimo metu."
"Tačiau mikroskopinė lydinių struktūra, kurią mes taikėme ultragarsu spausdinimo metu, atrodė labai skirtinga: lydinio kristalai buvo labai smulkūs ir visiškai dviprasmiški, o tai reiškia, kad jie susiformavo vienodai visomis kryptimis visoje spausdintoje metalinėje dalyje."
Bandymai parodė, kad šios dalys turėjo 12% tempimo stiprumo ir derlingumo streso pagerėjimą, palyginti su tomis, kurios buvo pagamintos gaminant įprastus priedus.
Komanda pademonstravo savo ultragarso metodą, naudodama du pagrindinius komercinės klasės lydinius: titano lydinį, paprastai naudojamą orlaivių dalims ir biomechaniniams implantams, žinomus kaip Ti-6Al-4V, ir nikelio pagrindu pagamintą superalloy, dažnai naudojamą jūrų ir naftos pramonėje, vadinamą "Inconel 625".
Tiesiog įjungdama ir išjungdama ultragarso generatorių spausdinimo metu, komanda taip pat parodė, kaip konkrečios 3D spausdinto objekto dalys gali būti pagamintos su skirtingomis mikroskopinėmis struktūromis ir kompozicijomis, naudingomis vadinamam funkciniam klasifikavimui.
Tyrimo bendraautoris ir projekto vadovas, RMIT gerbiamas profesorius Ma Qian, sakė, kad jis tikisi, kad jų perspektyvūs rezultatai įžiebs susidomėjimą specialiai sukurtais ultragarso prietaisais metalo 3D spausdinimui.
"Nors mes naudojome titano lydinio ir nikelio pagrindu superalloy, mes tikimės, kad metodas gali būti taikomas kitiems komerciniams metalams, pavyzdžiui, nerūdijančio plieno, aliuminio lydinių ir kobalto lydinių," Qian pasakė.
"Mes tikimės, kad šis metodas gali būti išplėstas, kad būtų galima 3D spausdinimo labiausiai pramoniniu požiūriu svarbių metalo lydinių didesnio našumo konstrukcinių dalių arba struktūriškai rūšiuojami lydiniai."
