«Спеченные карбиды — это чрезвычайно твердые материалы, которые применяют для изготовления режущих кромок инструментов и в аналогичных областях, но их изготавливают из очень дорогого сырья, такого как вольфрам и кобальт. Было бы крайне желательно сократить расход этих материалов. Благодаря использованию аддитивных технологий твердые сплавы можно наносить только там, где это необходимо, снижая тем самым объем потребления этого материала», — сказал Кейта Марумото из Университета Хиросимы, ведущий исследователь.
Его команда применила особый метод аддитивной печати — коаксиальное лазерное плавление с использованием присадочной проволоки. Такой подход позволяет точечно наносить материал только там, где это необходимо, что резко сокращает потребление вольфрама и кобальта. Луч лазера размягчает пруток спеченного карбида, не расплавляя его полностью, и использует для постепенной печати структур. Затем, для достижения наилучших результатов, наносится промежуточный слой никелевого сплава.
Результаты испытаний показали, что такой метод позволяет достигать твердости свыше 1400 HV без возникновения каких-либо дефектов или нарушения структуры. Такой высокий уровень твердости по Виккерсу сопоставим с промышленными аналогами, полученными традиционным способом.
По словам исследователей, новый подход можно применять не только к твердым сплавам, но и к другим материалам. В перспективе исследователи планируют решить проблему трещинообразования, научиться формировать более сложные формы и адаптировать метод для непосредственного производства режущих инструментов. Работа открывает путь к более экономичному и устойчивому производству высокопрочных материалов.
Фотополимеризация в ванне — это технология аддитивной печати, при котором светочувствительная смола заливается в емкость, а затем избирательно освещается лучом, затвердевая и принимая нужную форму. Необходимость использования светочувствительных полимеров ограничивает спектр ее применения. Ученые из Швейцарии нашли любопытное решение этой проблемы — пропитать обычный гидрогель прекурсорами металлов.
