Изследователи разработиха технология за бърз 3D печат на разтопен метал

14.02.2024   |   Начало»Технологии

Редактор
Екатерина Амова

Редактор
Екатерина Амова

Учени от Масачузетския технологичен институт (MIT) са разработили технология за адитивно производство, която може да печата с течен метал при високи скорости. Новият метод позволява производството на алуминиеви компоненти за мебели само за минути, съобщават от университета.

Новата технология

Процесът на адитивно производство с наименование "отпечатване на течен метал" (LMP), включва директното екструдиране на разтопен алуминий в  слой от гранулирана субстанция от малки стъклени перли и последващото бързо втвърдяване на метала в 3D форма.

Изследователите твърдят, че методът LMP е поне 10 пъти по-бърз от сравними методи за 3D печат на метални изделия, а процесът на нагряване и стопяване на метала е по-евтин от редица други техники.

В сравнение с другите макар и по-бавни техники за адитивно производство обаче, новият метод не позволява постигане на висока точност/р разделителна способност на отпечатаните компоненти, които имат по-груба повърхност. Затова произведените с LMP детайли са подходящи за приложения в строителството и индустриалното обзавеждане, при които конструкциите с по-големи размери не изискват висока точност и прецизност на повърхностите. Също така, методът е подходящ и ефективен за бързо създаване на прототипи от рециклиран метал или скрап.

Пътят на откритието

Екипът избира алуминий, защото той често се използва в строителството и може да бъде рециклиран евтино и ефективно.

Въз основа на предишния си опит с бърз 3D печат на каучук екипът създава машина, която разтапя алуминий, задържа разтопения метал и го инжектира през дюза при висока скорост. Големи детайли могат да бъдат отпечатани само за няколко секунди, след което разтопеният алуминий се охлажда за няколко минути.

Учените са експериментирали с редица материали за изработката на слоя за отпечатване, включително графитни прахове и сол, преди да изберат стъклени перли с размер 100 микрона. Малките стъклени перли издържат на изключително високата температура на разтопения алуминий и действат като неутрална суспензия, която позволява бързо охлаждане на метала.

"Стъклените перли са толкова фини, че се усещат като коприна в ръката ви. Прахът е толкова ситен, че всъщност не променя характеристиките на повърхността на отпечатания детайл", споделят изследователите.

Резултатите

С използване на машината за LMP е реализирана бърза изработка на алуминиеви рамки с променливо сечение, които са достатъчно устойчиви, за да издържат процеси на механична обработка като фрезоване и пробиване. Така са демонстрирани възможностите на технологията за успешно изработване на столове и маса чрез бързо отпечатани алуминиеви компоненти и последваща механична обработка.

Екипът продължава работата си като целта е да се усъвършенстват отделни елементи от конструкцията на машината и да се оптимизират процесите на металоформоването.

Ключови думи: MIT   LMP   3D печат   адитивно производство  

Област: Машиностроене