Ученые работают над методом 3D-печати из металла без использования порошка

Группа исследователей из Ливерморской национальной лаборатории работает над технологией 3D-печати из металла Direct Metal Writing, которая может позволить решить проблемы, связанные с 3D-печатью из порошков, например, селективным лазерным сплавлением (SLM). Суть технологии – в применении полутвердого металла в качестве основного материала. Метод уже называют «абсолютно новым подходом к 3D-печати металлов». Специальный материал разработан таким образом, что в состоянии покоя он твердый, а при воздействии силы становится жидким и равномерно подается из экструдера.

Иными словами, в процессе применяется блок металла, который нагревается до полутвердого состояния, а затем подается через сопло. Сила подачи заставляет этот псевдопластичный материал разжижаться, но затем он снова отвердевает по мере остывания. По словам исследователей, благодаря новой технологии деталь в процессе 3D-печати меньше окисляется и не подвергается чрезмерным нагрузкам.

Новая разработка пока далека от идеала, и ученые продолжают совершенствовать ее для работы с более распространенными материалами, такими как алюминий и титан. На сегодняшний день исследователи работают со сплавом висмута и олова, который подходит для проекта за счет низкой температуры плавления (хотя на поиски идеального соотношения также ушло достаточно много времени). По словам ученых, основная проблема заключалась в строгом контроле подачи материала, температуры и воздействия силы. Необходимо было как можно яснее понять, как именно материал подается из сопла – получив такой контроль, ученые сумели напечатать стабильные конструкции.

Сейчас исследователи изучают возможность применения сплава алюминия, который может использоваться в целом ряде отраслей. Основное направление развития новой технологии – упрощение процесса валидации и анализа, который проходят все напечатанные на 3D-принтере детали.