Новая технология 3D-печати металлом создает сплавы по требованию

Специалисты Национального института стандартов и технологий (NIST) разработали метод 3D-печати металлом, который позволяет смешивать сплавы непосредственно в процессе производства. Вместо традиционных прямых траекторий лазера, технология использует эллиптические петли, перемешивая расплавленный металл до его застывания. Это решает проблему разделения металлов с разной плотностью и температурой плавления, характерную для традиционных методов литья.

Для проверки эффективности метода ученые объединили высокоэнтропийный сплав RHEA-19 с титановым сплавом. Наблюдение за процессом слияния проводилось в реальном времени с помощью рентгеновской дифракции на ускорителе Advanced Photon Source в Аргоннской национальной лаборатории. Результаты показали, что металлы успешно смешиваются, образуя однородный сплав, а не разделяются на слабые участки.

Особенность технологии в том, что она не требует замены оборудования — достаточно обновления программного обеспечения. Существующие 3D-принтеры для металла могут адаптироваться к новому методу после установки специального ПО, разработанного командой NIST. Это открывает перспективы для создания деталей с градиентными свойствами, например, лопаток турбин, где состав материала плавно меняется без сварных швов.

Исследователи отмечают, что метод может использоваться для производства сплавов «по требованию», смешивая элементарные металлические порошки в нужных пропорциях. Это снижает зависимость от предварительно подготовленных материалов и расширяет возможности аддитивного производства в промышленности.