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

Декоративный камин с эффектом живого пламени: ожидание и реальность

Жители шумных мегаполисов с однотипными многоэтажными человейниками часто мечтают о том, как в конце дня они могли бы отдыхать в своем доме, сидя в удобном кресле с чашкой горячего чая и...

Угольный фильтр в холодильнике: нужен ли он и стоит ли за него платить

Современный холодильник представляет сложную система, где воздух постоянно циркулирует для равномерного охлаждения всех продуктов. При хранении разнообразной еды в камере могут появляться...

Гидропонная ферма своими руками: создаём установку для свежей зелени на подоконнике с 3D‑принтером QIDI Max4

Свежая зелень круглый год: как собрать гидропонную систему с помощью 3D‑печати на примере QIDI Max4. Свежая зелень в доме круглый год — об этом, пожалуй, мечтают многие, и не имеет...

Роботы научились «плавать» в пространстве-времени, используя формулы Эйнштейна

Благодаря научно-фантастическим фильмам мы уже привыкли, что на основе Общей теории относительности Эйнштейна мы когда-то в далёком будущем сможем покорять пространство-время. А сейчас эту теорию...

Обзор комбо-устройства Inspector Mike S Pro – возможности комбо-устройства без лишних ожиданий

Inspector Mike S Pro это комбайн, вобравший в себя функции видеорегистратора, радар-детектора и GPS-информера в одном корпусе. Модель получила рупорную антенну с LNA-усилителем, распознавание...

Мы десятилетиями недооценивали Вселенную: астрономы обнаружили водородный туман, скрывающий настоящие размеры галактик

На протяжении многих десятилетий астрономические наблюдения строились вокруг изучения звезд. Когда исследователи направляли телескопы в космос, они фиксировали свет светящихся объектов и на основе...