M1911 - pulberea de aluminiu asigură o rezistență mai mare
Cercetarea materialelor. O pulbere inovatoare ar putea conduce la înlocuirea titanului cu compozite de aluminiu în imprimarea 3D.
Oamenii de știință de la Universitatea Națională de Știință și Tehnologie din Rusia (NUST), sub conducerea profesorului Alexander Gromov, au dezvoltat un proces pentru imprimarea 3D a materialelor compozite pe bază de aluminiu („Alumomatrix”) cu umpluturi ceramice. Pulberea specială a făcut posibilă creșterea rezistenței componentelor cu până la 20%.
„La imprimarea componentelor din aluminiu 3D, așa-numitele silumine (aliaje de aluminiu cu siliciu, în special compusul Al-Si-10Mg) sunt utilizate în principal ca materii prime", explică Alexander Gromov. „Cu toate acestea, cerințele din industria aerospațială sunt în creștere, iar Oamenii de știință caută noi compoziții de compuși Alumomatrix (de asemenea dopați) pentru a obține componente cu performanțe îmbunătățite (rezistență, duritate, rezistență la fisuri) și costuri reduse în comparație cu aliajele cu pământuri rare. "
Dublarea anuală a pieței
Rata anuală de creștere a pieței globale a producției aditive (AM) este de peste 100%, ceea ce este, printre altele poate fi explicat prin avantajele serioase ale tehnologiilor aditive pentru metale comparativ cu tehnologiile tradiționale precum turnarea. Beneficii precum capacitatea de a crea componente 3D complexe, reduce greutatea unei componente prin optimizarea designului, crește rezistența componentelor și capacitatea de a fabrica rapid piese cu forme complexe chiar și la scară mică. Procesele pentru imprimarea metalelor 3D sunt, prin urmare, deosebit de solicitate în industria aerospațială.
Titan vs. aluminiu
Metalul utilizat în principal în construcția de aeronave astăzi este titanul. Este durabil, fără coroziune și rezistent, dar singurul său dezavantaj major este densitatea ridicată de 5,4 g/mm. Aluminiu ușor și în același timp ductil (= non-fragil) are o densitate de 2,7 g/mm, deci este doar la jumătate mai greu, dar cu o rezistență semnificativ mai mică decât titanul. Deci oamenii de știință caută modalități de a face aluminiu mai puternic. În proiectul de cercetare prezentat acum, oamenii de știință din materialele rusești s-au concentrat în primul rând pe reducerea greutății componentelor, menținând în același timp proprietățile de rezistență.
„Prin întărirea aditivilor ceramici direct în procesul de imprimare 3D, am reușit să creștem rezistența pulberilor de aluminiu”, explică Alexander Gromov. Până acum se considera imposibil să se producă astfel de materiale compozite cu imprimante SLM (Selective Laser Melting). Dezvoltatorii de la Moscova au produs acum probe experimentale din noul material pulbere pentru prima dată pe o imprimantă convențională SLM-280 HL. Potrivit prof. Gromov, metodele utilizate permit o mai mare flexibilitate în proiectare, o scurtare a timpului de producție și, mai presus de toate, o reducere în greutate a componentelor produse cu până la 20 la sută.