Трехмерная печать металлов из порошка позволяет получать сложные формы в короткое время. Эта технология идеально подходит для быстрого изготовления крупных и замысловатых деталей. Однако, высокая температура, сопутствующая мощным лазерным лучам, приводит к образованию газовых пор, которые, в свою очередь, снижают качество сплавов. Эти микроскопические поры могут стать причиной трещин и снизить срок службы детали.

Ученые из Академии наук Китая и Калифорнийского университета в Беркли решили создать титановый сплав без пор, сообщает SCMP. В качестве исходного материала они выбрали сплав титана, алюминия и ванадия (Ti-6Al-4V), к которому применили разработанную ими технологию Net-AM. Процесс начинается с горячего изостатического прессования для устранения газовых пор. Следующий этап — быстрое охлаждение, которое должно произойти прежде, чем во внутренней структуре сплава произойдут какие-либо изменения.

В результате исследователи добились наивысшего на сегодня показателя износоустойчивости среди всех титановых сплавов. Предел усталости при растяжении беспористого сплава улучшился на 106%, с 475 МПа до 978 МПа. Серьезное достижение для отраслей, ценящих легкие и прочные материалы.

Ученые намерены теперь переходить от экспериментальной фазы к разработке технологии 3D-печати деталей в реальном масштабе, а также к адаптации метода к другим металлическим материалам.

Инженеры из Австралии разработали в 2022 году новый титановый сплав для 3D-принтеров, который отличается уникальной микроструктурой. Она не только прочнее, чем большинство других форм титана, но и обладает самым высоким отношением предела прочности к массе среди всех известных напечатанных металлов.