Новый титановый сплав обеспечивает самую большую прочность при использовании в 3D печати ! (7 фото)

Это стало возможным за счет формирования уникальной внутренней микроструктуры . Мало того, что получившиеся изделия обладают более высокой прочностью, чем изделия из других видов и форм титановых сплавов, новый сплав обладает самым высоким значением соотношения прочности к весу, нежели любые другие материалы, применяемые в трехмерной печати.

Исследователи из Австралии использовали самый распространенный метод промышленной трехмерной печати, в котором порошкообразный материал плавится при помощи луча света мощного лазера, формируя, слой за слоем, будущее изделие. В данном случае ученые использовали достаточно обычный сплав, так называемый бета-титан. Однако, после процесса печати готовое изделие было подвернуто дополнительной термообработке в определенной среде и при температурах от 480 до 520 градусов Цельсия. И именно эта многоступенчатая термообработка придала титановому сплаву микроструктуру, обеспечивающую его невероятную прочность.

Процесс термообработки заставляет частицы титана сплавляться друг с другом и формировать нечто типа упорядоченной кристаллической структуры из титановых "нанозерен". Этот сплав является первым из семейства материалов на основе титана, который имеет подобный вид внутренней структуры, придающей ему высокую прочность.

Проведенные испытания показали, что новый сплав имеет прочность на разрыв более чем 1600 МПа, для сравнения, большинство существующих титановых сплавов демонстрируют прочность на разрыв максимум в 1000 МПа. Более того, 1600 МПа - это рекордный показатель среди всех материалов, используемых в трехмерной печати на сегодняшний день.

"Простой процесс трехмерной печати, плюс достаточно простая дополнительная термообработка позволят нам в будущем производить изделия любой сложности, способные выдерживать высокие нагрузки и в космосе, и на Земле" - пишут исследователи, - "Плюсом ко всему этому является значительное сокращение производственных затрат по сравнению с другими методами изготовления изделий, обладающих сопоставимой прочностью".