Алюминий, напечатанный на 3D-принтере, оказался в пять раз прочнее литого

Команда Массачусетского технологического института разработала новый алюминиевый сплав, прочность которого в пять раз выше, чем у традиционного литого алюминия. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Materials.

Для создания материала учёные применили алгоритмы машинного обучения, которые проанализировали возможные комбинации элементов и сократили поиск оптимальной формулы с миллионов вариантов примерно до сорока. Это позволило избежать длительных вычислительных процессов и ускорить получение конечного состава сплава.

Производство материала осуществляется методом лазерного порошкового плавления — разновидностью 3D-печати металлом. При этом процессе расплавленный металл охлаждается с высокой скоростью, что препятствует формированию крупных структур. В результате образуются нанометровые осадки, которые распределяются в алюминиевой матрице в виде регулярных узоров и обеспечивают повышенную прочность.

Лабораторные испытания образцов подтвердили расчётные характеристики. Сплав сохраняет механические свойства при нагреве до 400 градусов Цельсия, что расширяет диапазон его применения в условиях высоких температур.

Среди возможных областей применения — компоненты авиационных двигателей, в том числе лопасти вентиляторов, а также системы охлаждения для центров обработки данных. Исследователи планируют адаптировать разработанную методологию для других металлических сплавов.

Источник: Techno-Science.net