Drukowanie 3D ze szkła metalicznego tak samo proste, jak drukowanie z plastiku

Kategorie: 

Źródło: Yale University

Od lat potrafimy wytwarzać w drukarkach 3D plastikowe przedmioty, czego niestety nie można powiedzieć o metalu. Jednak naukowcy z Uniwersytetu Yale opracowali nową metodę drukowania obiektów ze szkła metalicznego. Materiał ten jest mocniejszy od najlepszych metali, a jednocześnie jest zbliżony do plastiku pod względem plastyczności. Wyniki badań zostały opublikowane na łamach czasopisma Materials Today.

 

Szkło metaliczne, określane również jako metal amorficzny, może ulegać ciągłemu zmiękczaniu podczas podgrzewania – zjawisko to występuje w tworzywach termoplastycznych, ale nie w metalach konwencjonalnych. Szkło metaliczne zawdzięcza swoje właściwości unikatowym strukturom atomowym. Gdy materiał chłodzi się i zmienia stan skupienia z cieczy do ciała stałego, atomy układają się losowo i nie krystalizują się tak, jak w przypadku tradycyjnych metali.

 

Zespół prowadzony przez Jana Schroers'a, profesora inżynierii mechanicznej i materiałoznawstwa na Uniwersytecie Yale we współpracy z firmą Desktop Metal i naukowcami z Instytutu Technologicznego w Massachusetts wykazał, że szkło metaliczne można zastosować do druku 3D, aby otrzymać solidne, wytrzymałe metaliczne komponenty w normalnych warunkach.

Źródło: Yale University

Wytwarzanie addytywne z komponentów metalowych wykonano już wcześniej przy podgrzewaniu i zestalaniu sproszkowanego metalu oraz ukształtowaniu go do pożądanej struktury. Jednak proces ten jest kosztowny i skomplikowany i często nie spełnia oczekiwań. Naukowcy z Uniwersytetu Yale dokonali przełomu, który znacznie zmniejsza koszty i zasoby, związane z eksploatacją zmiękczonych zachowań szkła metalicznego i może również wyeliminować kompromisy przy dobieraniu komponentów.

 

Zespół badawczy skupił się na dobrze scharakteryzowanym i łatwo dostępnym stopie, zawierającym cyrkon, tytan, miedź, nikiel i beryl, lecz teoretycznie można też drukować elementy ze szkła metalicznego o innych składzie. Możliwość wytwarzania metalicznych elementów w drukarkach 3D z taką samą łatwością, jak tworzywa termoplastyczne, zrewolucjonizuje produkcję addytywną metali.

 

Źródła:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702118303663

https://seas.yale.edu/news-events/news/better-way-3d-print-metallic-glass

Ocena: 

Nie ma jeszcze ocen

Skomentuj