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 »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Независимые эксперименты окончательно опровергли утверждение об обнаружении тёмной материи на Земле

Около 27 процентов всей массы и энергии во Вселенной приходится на темную материю. Она не испускает света, не отражает его и не участвует в электромагнитном взаимодействии. Единственный способ,...

Закон Вурхиза: физики объяснили, почему обгонять медленные машины в городе абсолютно бессмысленно

Вы нажимаете на газ, резко перестраиваетесь и с чувством глубокого удовлетворения оставляете тихохода позади. Всего пара рискованных маневров — и вы выигрываете драгоценные секунды. Но...

Пещера Вайтомо: почему в ней запрещено использовать фонари и другие источники света

В изучении пещер фонарик: лучший друг, главный помощник и штатный спасатель от сотрясений мозга, вызванных падениями в темноте. Короче, без него в пещеру лучше не соваться, если вы не видите в...

Пять лет назад мы потеряли смартфоны LG: история падения главного конкурента Samsung

Когда-то давно эти смартфоны вовсю конкурировали с Samsung и занимали своё место в списке А-брендов. Именно они первыми предложили 2 ГБ оперативной памяти, вытянутый экран и ультраширик в качестве...