Исследователи нашли способ улучшить напечатанные на 3D-принтере металлические детали

Инженеры изучили ряд лазеров и разные геометрические характеристики контейнера с порошком – их задачей было найти способ оптимизации селективного лазерного сплавления (SLM). Они обнаружили, что изменение кристаллографической структуры материала позволяет увеличить ударную вязкость и деформируемость напечатанных на 3D-принтере деталей.

Преимущества SLM перед другими технологиями аддитивного производства из металла – в повышенном разрешении и пределе прочности деталей. Несмотря на это, метод нуждается в оптимизации с точки зрения других характеристик – для улучшения свойств деталей нередко требуется тщательная дополнительная обработка элементов, которые могут оказаться слишком пористыми или обладать внутренними дефектами. Инженеры по всему миру уже несколько лет пытаются сбалансировать прочность и ударную вязкость напечатанных на 3D-принтере деталей.

Команда из Сингапура решила изучить микроструктуру элементов и обнаружила, что определенная кристаллографическая текстура позволяет получить детали с улучшенными механическими свойствами. С помощью симуляций ученые нашли несколько способов получить необходимую структуру – например, более мощный лазер или глубокий контейнер. Инженеры провели испытания с нержавеющей сталью 316L – ударную вязкость и деформируемость удалось повысить на 40%. Исследование способно стать основой для дальнейшего улучшения технологий 3D-печати по методу SLM – ученые представили рекомендации для оптимизации механических характеристик деталей в промышленном аддитивном производстве.