Raziskovalci so uporabili zvočne vibracije za stresanje kovinskih zlitih zrn v tesnejši nastanek med 3D tiskanjem.
Študija, ki je bila pravkar objavljena vKomunikacije v naravikaže, da lahko visoko frekvenčni zvočni valovi pomembno vplivajo na notranje mikrostrukture 3D tiskanih zlitin, zaradi česar so bolj dosledni in močnejši od tistih, ki so natisnjeni konvencionalno.
Vodilni avtor in doktorat iz šole za inženirstvo univerze RMIT Carmelo Todaro je dejal, da bi obetavni rezultati lahko spodbudil nove oblike izdelave dodatkov.
"Če pogledate mikroskopsko strukturo 3D natisnjenih zliin, so pogosto sestavljene iz velikih in po podaljšanih kristalov," je pojasnil Todaro.
"To jih lahko zaradi nižjih mehanskih zmogljivosti in večje nagnjenosti k razpokanju med tiskanjem naredi manj sprejemljive za inženirske aplikacije."
"Toda mikroskopska struktura zlirin, na katero smo uporabili ultrazvok med tiskanjem, je bila videti opazno drugačna: kristali zlivine so bili zelo fini in popolnoma enakomerni, kar pomeni, da so se tvorili enakomerno v vseh smereh po celotnem tiskanem kovinskem delu."
Testiranje je pokazalo, da so ti deli 12% izboljšali natezno trdnost in donosnost v primerjavi s tistimi, ki so bili narejeni s konvencionalno proizvodnjo dodatkov.
Skupina je pokazala svoj ultrazvočni pristop z dvema večjima komercialnim zlitinama: zlitina titana, ki se pogosto uporablja za dele letal in biomehanske vsadke, znane kot Ti-6Al-4V, in superalloy na osnovi niklja, ki se pogosto uporablja v morski in naftni industriji, imenovani Inconel 625.
Z enostavnim vklopom in izklopom ultrazvočnega generatorja med tiskanjem je ekipa pokazala tudi, kako je mogoče izdelovanje specifičnih delov 3D natisnjenega predmeta z različnimi mikroskopski strukturami in sestavami, uporabnimi za funkcionalno razvrščanje.
Soavtor študije in nadzornik projekta, RMIT-ov uvaženi profesor Ma Qian, je dejal, da upa, da bodo njihovi obetavni rezultati zagnali zanimanje za posebej zasnovane ultrazvočne naprave za kovinski 3D tisk.
"Čeprav smo uporabili zlitino titana in superallojo na osnovi niklja, pričakujemo, da se lahko metoda uporablja za druge komercialne kovine, kot so nerjavna jekla, zlitina iz aluminija in zlitina kobalta," je dejal Qian.
"Predvidevamo, da je to tehniko mogoče poostriti, da se omogoči 3D tiskanje najbolj industrijsko pomembnih kovinskih zlit za strukturne dele višje zmogljivosti ali strukturno razvrščane zlivine."
