Інженери Університету Монаша розробили новий титановий сплав для 3D-друку, унікальна мікроструктура якого робить його надзвичайно міцним. Він не тільки міцніший за більшість інших форм титану, але й має найвищу питому міцність серед усіх металів, надрукованих на 3D-друкі.
Титанові сплави цінуються в промисловості завдяки своїй міцності та відносно малій вазі, що робить їх ідеальними для використання в літаках та інших транспортних засобах. Але завжди є місце для вдосконалення, і нещодавно розроблений сплав дослідниками Університету Монаша не тільки має вищу міцність, але, оскільки він надрукований на 3D, йому легше надати будь-яку бажану форму.
Команда почала зі звичайної техніки 3D-друку, використовуючи лазер для плавлення шару порошкового металу, переплавляючи його шар за шаром у тверду речовину. У цьому випадку металевий порошок є звичайним бета-титановим сплавом. Потім матеріал піддається термічній обробці при температурах від 480 до 520 градусів (896 і 968 градусів F), що створює мікроструктуру, яка надає сплаву неймовірної міцності.
Обробка змушує частинки титану осідати разом у формі нанозерен, які об'єднуються в "нанодвійні" структури, кожна зі спільною стороною. Це перший титановий сплав з такою структурою, що робить його набагато міцнішим за звичайні титанові сплави.
Під час випробувань команда продемонструвала, що новий титановий сплав має подовження та міцність на розрив понад 1600 МПа. Для довідки, найвища міцність більшості комерційних титанових сплавів становить близько 1000 МПа. Це також найвища питома міцність будь-якого іншого 3D-друкованого металевого сплаву, повідомила команда.
Професор Хуан Айцзюнь, провідний дослідник дослідження, сказав: «Наші висновки забезпечують абсолютно новий підхід до дисперсійного зміцнення промислових сплавів, які можна використовувати для виготовлення реальних деталей складної форми для несучих застосувань. Наразі це застосування немає в жодному титановому сплаві. 3D-друк у поєднанні з простою термічною обробкою також означає значно нижчу вартість процесу порівняно з іншими матеріалами подібної міцності».
Завдяки постійним дослідженням науково-технічного персоналу технологія 3D-друку та матеріали для 3D-друку будуть постійно вдосконалюватися та вдосконалюватися, створюючи умови для швидкого розвитку 3D-друку.