M1911 - az alumíniumpor nagyobb szilárdságot biztosít
Anyagkutatás. Egy innovatív por elősegítheti a titán kicserélését alumínium kompozitokkal a 3D nyomtatásban.
Az Orosz Nemzeti Tudományos és Műszaki Egyetem (NUST) tudósai, Alexander Gromov professzor irányításával kidolgozták az alumínium alapú ("Alumomatrix") kompozit anyagok kerámia töltőanyagokkal történő 3D nyomtatásának folyamatát. A speciális por lehetővé tette az alkatrészek szilárdságának akár 20 százalékos növelését.
"Az alumínium alkatrészek 3D nyomtatásakor főként nyersanyagként az úgynevezett sziluminokat (szilíciummal ötvözött alumíniumötvözeteket, különösen az Al-Si-10Mg vegyületet használják)" - magyarázza Alexander Gromov. "A repülőgépipar követelményei azonban egyre növekszenek, A tudósok új (szintén adalékolt) Alumomatrix vegyületek kompozícióit keresik, hogy jobb teljesítményű (szilárdság, keménység, repedésállóság) és alacsony költségű komponenseket kapjanak a ritkaföldfémek ötvözeteihez képest. "
Évente megduplázódik a piac
Az adalékgyártás (AM) globális piacának éves növekedési üteme meghaladja a 100 százalékot, ami azzal magyarázható, hogy az additív technológiák komoly előnyökkel járnak a fémek számára a hagyományos technológiákhoz, például az öntéshez képest. Az olyan előnyök, mint a komplex 3D-s komponensek létrehozásának képessége, a tervezés optimalizálásával csökkenthető az alkatrészek súlya, növelhető az alkatrészek szilárdsága, valamint az összetett formájú alkatrészek gyors gyártásának képessége akár kis méretben is. A 3D fémnyomtatás folyamatai ezért különösen keresettek a repülőgépiparban.
Titán és alumínium
A ma főleg repülőgépgyártásban használt fém titán. Tartós, korróziómentes és rugalmas, de egyetlen fő hátránya a nagy 5,4 g/mm sűrűség. A könnyű és egyben képlékeny (= nem törékeny) alumínium sűrűsége 2,7 g/mm, tehát csak fele olyan nehéz, de lényegesen kisebb szilárdságú, mint a titán. Tehát a tudósok az alumínium erősebbé tételének módját keresik. A most bemutatott kutatási projektben az orosz anyagtudósok elsősorban az alkatrészek tömegének csökkentésére összpontosítottak, miközben a szilárdsági tulajdonságok megmaradtak.
"A kerámia adalékanyagok közvetlen edzésével a 3D nyomtatási folyamatban sikerült növelnünk az alumíniumporok szilárdságát" - magyarázza Alexander Gromov. Eddig lehetetlennek tartották ilyen kompozit anyagok előállítását SLM (Selective Laser Melting) nyomtatókkal. A moszkvai fejlesztők most készítettek kísérleti mintákat az új poranyagból egy hagyományos SLM-280 HL nyomtatón. Prof. Gromov szerint az alkalmazott módszerek nagyobb rugalmasságot tesznek lehetővé a tervezés során, lerövidítik a gyártási időt, és mindenekelőtt a gyártott alkatrészek tömegének akár 20% -kal történő csökkentését.