Ученые изучают процесс плавления частиц для оптимальной 3D-печати металлом

Исследователи использовали высокоскоростную камеру, способную запечатлеть до 300 тысяч кадров в секунду, для анализа процесса напыления и определения идеальных условий для соединения частиц металла.

Ранее ученым не удавалось подробно рассмотреть процесс напыления, поэтому они предлагали примерные оценки поведения частиц при столкновении с поверхностью – такие гипотезы были основаны на наблюдаемом результате, а не на самом процессе. Некоторые исследователи считают, что при столкновении с поверхностью частицы плавятся, но это мнение разделяют не все. Сотрудники Массачусетского технологического института обнаружили, что частицы отскакивают быстрее, чем поверхность успевает застыть – то есть, они отрываются от расплавленного участка материала.

В рамках нового проекта ученые определили, что частицы соединяются с поверхностью наилучшим образом, когда вся система находится в твердом состоянии. Частицы не должны обладать свойствами жидкости, тогда «плотный всплеск» позволяет им лучше всего сплавиться с поверхностью. С помощью высокоскоростной камеры исследователи смогут продолжать работу по созданию необходимых условий для оптимального поведения частиц и поверхности – в будущем такой подход может привести к улучшению технологий металлического напыления и 3D-печати из металла. Ученые считают, что новая разработка поможет усовершенствовать процесс напыления, чтобы инженеры смогли заново покрыть металлом изношенные детали двигателя и повторно использовать их. Команда выступает в поддержку «математического, а не эмпирического» подхода к улучшению систем для 3D-печати из металла.