Большинство из нас хочет, чтобы наши 3D-отпечатки были идеальными. Но в Корнельском университете они экспериментировали с преднамеренным введением дефектов в печатный титан. Почему? Потому что, используя послепечатную обработку теплом и давлением, они могут превратить эти дефекты в активы, что приведет к более прочной и пластичной детали.
В наиболее распространенных способах печати металлом используются порошки, расплавленные вместе, что приводит к образованию крошечных пор в материале, которые ослабляют конечный продукт. Используя Ti-6Al-4V, исследователи намеренно сделали некачественный отпечаток с большим, чем обычно, количеством дефектов. Затем они приложили к получившемуся изделию сильный нагрев и давление. Давление заставило поры закрыться и изменило внутреннюю структуру материала, сделав его более похожим на композит.
Сообщается, что детали, обработанные таким образом, обладают превосходными свойствами по сравнению с деталями, изготовленными методом литья и ковки, а тем более с деталями, напечатанными на 3D-принтере. Кроме того, в процессе печати обычно создаются детали, которые в одних направлениях прочнее, чем в других. Постобработка нарушает эту направленность, и готовые детали имеют одинаковую прочность во всех направлениях.
Процесс горячего изостатического прессования (ГИП) не нов — он широко используется при обработке металлов и керамики, поэтому этот метод не требует ничего более экзотического, чем этот. Конечно, даже дешевые печатные машины из Китая начинаются примерно с 7000 долларов и выше, но если вы занимаетесь 3D-печатью титана, это может быть не такой уж большой расход. Единственным недостатком, по-видимому, является то, что если в процессе какие-либо дефекты остаются частично обработанными, это может впоследствии привести к усталостным отказам.
Мы задаемся вопросом, повлияет ли эта разработка на все автомобильные детали, которые в последнее время печатаются из титана.
Источник: https://hackaday.com/2022/02/02/defective-3d-printing-for-great-strength/