Разработана технология 3D-печати сверхтвердого карбида вольфрама

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Исследователи из Университета Хиросимы представили новую технологию аддитивного производства сверхтвердого материала — карбида вольфрама с кобальтом (WC-Co). Этот композит является основополагающим компонентом в различных отраслях обрабатывающей промышленности, где его ценят за исключительную твердость, сравнимую с характеристиками сапфира и алмаза. Однако традиционные методы изготовления изделий из WC-Co, преимущественно основанные на порошковой металлургии, характеризуются высокой стоимостью и значительными затратами ресурсов. Это обусловлено присущей материалу чрезвычайной прочностью и сопутствующей сложностью обработки.

Разработанный подход, получивший название «лазерное облучение с помощью горячей проволоки», существенно отличается от стандартных процессов аддитивного производства. В отличие от технологий, требующих полного расплавления исходного сырья, данная методика комбинирует сфокусированный лазерный луч с предварительно нагретой присадочной проволокой. Это позволяет лишь размягчать металлические компоненты, а не полностью расплавлять их. Такой контролируемый процесс направлен на существенное сокращение производственных отходов и общих затрат. Применение аддитивных технологий также позволяет наносить материал только в необходимых местах, что значительно уменьшает расход дорогостоящего сырья, такого как вольфрам и кобальт.

Автор: freepik Источник: ru.freepik.com

На начальных этапах разработки команда столкнулась с проблемами, связанными с возникновением дефектов и нежелательным разложением материала при использовании стандартных методов изготовления с применением стержня и лазера. Успешное решение этих трудностей было достигнуто благодаря двум ключевым инновациям: внедрению промежуточного слоя из никелевого сплава и поддержанию строгого температурного режима. Температура процесса контролировалась таким образом, чтобы она превышала точку плавления кобальта, но оставалась ниже уровня, при котором происходит нежелательный рост зерна.

В результате этих усовершенствований был получен материал, свободный от внутренних дефектов, обладающий твердостью свыше 1400 единиц по шкале Виккерса. Эти показатели сопоставимы с характеристиками карбидов, произведенных с помощью традиционных ресурсоемких методов, при этом сохраняя легендарную прочность WC-Co.

Автор: Keita Marumoto/Hiroshima University Источник: techxplore.com

Исследование, подробно изложенное в публикации International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, подчеркивает текущие усилия по дальнейшему совершенствованию процесса. В частности, работа сосредоточена на предотвращении образования трещин и расширении возможностей для изготовления деталей со сложной геометрией. Внедрение данной технологии может фундаментально изменить подходы к производству режущих инструментов и других высокопроизводительных компонентов, значительно оптимизируя их изготовление и снижая ресурсные затраты.

Источник: Notebookcheck

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Что означает жест на суде в западных странах — поднятие правой руки

Поднятие правой руки в зале суда — довольно узнаваемый ритуал западной правовой культуры. Сегодня этот жест чаще всего сопровождает дачу присяги: свидетель, эксперт или иное лицо...

✦ ИИ  Почему нейросеть забывает начало разговора и как на самом деле работает её память

Вы несколько часов работаете с нейросетью над программой. В самом начале договорились не использовать определённую библиотеку, выбрали структуру проекта и согласовали требования. Всё идёт...

Почему пропали музыкальные центры, популярные в 90-е

У музыкального центра Sony MHC-RX50 было два кассетных отсека, CD-проигрыватель и передняя панель с многочисленными кнопками управления. Аппарат позволял переписывать кассеты с повышенной...

«Ода-102»: что делала кнопка «Интим» в советском музыкальном центре 1986 года

Владельцы стереосистемы, выпускавшейся в Муроме во второй половине 1980-х, рано или поздно замирали перед одной кнопкой на передней панели предварительного усилителя. Среди сухих технических...

Канат перерезан, кабина остаётся на месте: демонстрация безопасного лифта Элиши Отиса

В мае 1854 года в нью-йоркском Хрустальном дворце толпа смотрела на открытую подъёмную платформу, поднятую над выставочным залом. На ней стоял Элиша Грейвс Отис — механик из Йонкерса,...

Зимой у землеройки уменьшается даже мозг: как она переживает холод без спячки

К зиме многие звери накапливают жир, отращивают густую шерсть или готовятся провести несколько месяцев в спячке. Обыкновенная бурозубка переживает холод совсем иначе: к зиме она становится меньше....