1. Sadašnja situacija u vezi s metalnom čvrstoćom u 3D ispisa
Metalni prah se topi sloj po sloj i očvršćava kako bi se stvorio potreban oblik tokom 3D štampe. Ipak, komplikovani temperaturni gradijent, brzo hlađenje i svojstva slaganja sloj po sloj tokom procesa štampanja uzrokuju da se unutrašnja mikrostruktura metala razlikuje od onih postignutih konvencionalnim tehnikama livenja ili kovanja. Oblik zrna, distribucija faza i mikroskopske mane – koje utiču na performanse i snagu 3D štampanog metala – posebno odražavaju ove varijacije.
Snaga i duktilnost metalnih materijala dugo se trguje; Visoka čvrstoća obično rezultira niskom duktilnosti i obrnuto. Ali u carstvu 3D štampanja, ova se trgovina postaje sve složenija. Iako 3D štampanje nudi bezbroj oblika dizajna proizvodnjom metalnih dijelova sa zamršenim geometrijskim oblicima i mikrostrukturi, njegova snaga i performanse su ponekad teško dostići na razinu konvencionalnih procesa u odnosu na različite mikrofomogene mikropote i uvedene u zrno nehomogenost uvedene tokom procesa ispisa.
2.Technique za podizanje 3D štampane metalne snage
Istraživači su slijedili nekoliko pristupa za podizanje snage 3D tiskanih metala.
Optimiziranje legura dizajna: karakteristike mikrostrukture i metala mogu se mnogo promijeniti variranjem legure. Za alekse za titanijuma, na primjer, koristeći Molibdenum (MO), može pomoći povećanju faze stabilnosti i ujednačenosti snage i duktilnosti. Upotrebom dvosmjerne legure od legure, 3D štampano legura titana sa super homogenijom, visokom čvrstoćom i duktilnošću, kombinirani tim koji sadrži Tehnički univerzitet u Danskoj, Chongqing University-a i Univerziteta u Queenslandu. Njegova duktilnost je 26%; Njegova snaga prinosa je 926MPA.
Metoda kontrole: proces Mikrostruktura i kvalitet metala su pod velikim uticajem parametara uspostavljenih tokom procesa štampanja, uključujući snagu lasera, brzinu skeniranja, debljinu sloja, itd. Mikro greške se mogu minimizirati, a snaga i kvalitet metala poboljšati optimizacijom ovih faktora.
Izmjena mirnožine mikrostrukture i sitno jačanje čvrstoće i tvrdoće metala mogu se podići poboljšanjem oblika zrna i obrasca. Koristeći ultrazvučne valove visokog intenziteta, podešavanje postavki obrade ili dodavanje heterostrukture, mogu pomoći izjednačenim kristalima da se razvijaju, tako da smanjuju razvoj zrna kolumnara, te stoga jačanje i duktilnost i duktilnost i duktilnost i duktilnost i duktilnost 3D štampanih metala.
nakon obrade: Nakon štampe, termička obrada može pomoći da mikrostruktura i kvaliteti metala budu mnogo bolji. Ipak, treba napomenuti da je pažljiv odabir parametara termičke obrade neophodan jer termička obrada može donijeti nove mikro nedostatke ili promijeniti izvornu mikrostrukturu.
3.Rather od trodimenzionalne studije čvrstoće metala
Visoka čvrstoća i duktilnost legura titanijuma: Dodavanje molibdenskih elemenata proizvelo je izuzetno homogene, visoke čvrstoće i duktilne 3D štampane legure titanijuma, kao što je ranije spomenuo kombinovani tim sa australijskih univerziteta, uključujući Univerzitet Kvinslend. Osim svojih odličnih mehaničkih kvaliteta, ova legura titanijuma ima dobar kapacitet očvršćavanja, što otvara vrata za upotrebu u vrhunskim sektorima, uključujući vazduhoplovstvo.
Tim za saradnju Instituta za metale Kineske akademije nauka i Univerziteta Kalifornije, Berkli, SAD, razvio je skoro bez pora u blizini Net-AM Ti-6Al{2}}V legure izumom novi NAMP proces regulacije defekta i tkiva korak po korak, sa visokom otpornošću na zamor. Među svim zabilježenim podacima o zamoru materijala, vlačna čvrstoća na zamor pri istezanju je čak 978 MPa, najveća specifična zamorna čvrstoća. Ovaj uspeh pokazuje posebne prednosti tehnologije 3D štampanja u proizvodnji otpornoj na zamor i menja prirodno znanje ljudi o niskim performansama materijala za 3D štampanje.
Istraživački tim Purdue univerziteta stvorio je dodatnu visoku čvrstoću aluminijumske legure za 3D štampanje. Integriranjem tranzicijskih metala takav kobalt, željezo, nikl i titanijum u aluminijum za generiranje nanozak, višeslojnih, slojevitih deformabilnih intermetalnih spojeva, stvorili su novu vrstu aluminijumske legure i dobre sposobnosti plastične deformacije. Snaga ove aluminijske legure nadmašuje 900MPA, tako da stvara velike mogućnosti za upotrebu aluminijskih legura visoke čvrstoće u nekoliko sektora.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-inconel-625-turbine-blades.html