Разработана технология 3D-печати сверхтвердого карбида вольфрама

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | 3D-печать

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 »)

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Обзор сушилки для филамента eSUN eBOX: простой способ привести пластиковую нить в норму перед 3D печатью

Наверняка многие сталкивались с различными дефектами во время печати, особенно при работе с недорогим пластиком. Особенно заметно бывает на катушке филамента, которая была распечатана какое то...

2000-летняя Багдадская батарейка действительно работает: одна упущенная деталь подняла напряжение до 1,4 вольта

Долгое время в академической среде и среди популяризаторов науки велись споры о назначении так называемой «Багдадской батарейки». Этот артефакт, датируемый первым веком нашей эры, был обнаружен в...

Понимают ли попугаи человеческую речь? О чем на самом деле говорит птица, когда копирует ваш голос

В 1995 году волнистый попугайчик по имени Пак официально вошел в Книгу рекордов Гиннесса как обладатель самого большого словарного запаса среди птиц. К моменту своей смерти в конце 1994 года...

Почему Джакарта уходит под воду: столица, которая может исчезнуть к 2050 году

Джакарта является огромным мегаполисом и одной из крупнейших столиц мира. В агломерации города живут около 42 миллионов человек, а сам город насчитывает около 12 миллионов человек. Город играет...

Как перенести песни и плейлисты из Яндекс Музыки в Spotify

В статье расскажу шаг за шагом, как перенести ваши песни из плейлистов Яндекс Музыки в Спотифай, он же Spotify. Этот способ особенно актуален для тех, у кого хотя бы десятки песен в...

Иногда их проще отпустить: 6 рыб, которых ловить интереснее, чем готовить

Иногда на рыбалке происходит странная вещь. Рыба клюёт активно, сопротивляется на леске, выглядит красиво и даже довольно крупная. В момент вываживания кажется, что именно ради таких поклевок и...