Výzkumníci z Penn State použil novou metodu 3D tisku k vytvoření složité kovové konstrukce, takové, kterou bylo dříve možné vyrobit pouze svařováním. Do jediné struktury dokázali spojit dva kovy.
Pomocí aditivního výrobního procesu multi-material laser powder bed fusion (laserová fúze v práškovém loži z více materiálů) vytiskli složitou strukturu ze směsi nízkouhlíkové nerezové oceli a bronzu, který se skládal z 90 % mědi a 10 % cínu.
„Můžeme nyní během aditivní výroby roztavit více práškových kovů v jedné vrstvě… Jemné prášky mají v průměru desítky mikrometrů, téměř jako mouka. Dokážeme selektivně nanášet prášek s rozlišením na úrovni mikronů a pak ho pomocí laseru roztavit,“ uvádějí autoři studie.
„Nyní máme k dispozici technologii zpracování pro tisk těchto kovových dílů z více materiálů a také způsob, jak monitorovat taveninu a sledovat a řešit případné problémy v reálném čase,“ říká spoluautor práce Guha Manogharan. „Za tímto účelem vytváříme digitální 3D vykreslení dílu pomocí skenů CT, které používáme k hledání pórů, trhlin na rozhraní nebo vad v mikronovém měřítku.“
Při tisku dvou kovů v jednom prášku současně museli výzkumníci řešit složité otázky týkající se podmínek zpracování a kvality dílů. V této práci se zaměřili na analýzu orientace sestavení dílu, aby pochopili, co se změní, pokud je díl vytištěn ve svislé poloze, naplocho nebo na boku.
Výslednou, demonstrační strukturou je složitý tvar: gyroid, který se používá v aplikacích, jako jsou výměníky tepla a biomedicínské implantáty.
J. C. Griffis et al, Multi-material laser powder bed fusion: effects of build orientation on defects, material structure and mechanical properties, npj Advanced Manufacturing (2025). DOI: 10.1038/s44334-025-00020-5
Zdroj: Pennsylvania State University / TechXplore.com, přeloženo / zkráceno
