Учеными на 3D — принтере повторена дамасская сталь | Журнал интересных вещей

Учеными на 3D — принтере повторена дамасская сталь

         Инженерами Дюссельдорфского общества Макса Планка, в соавторстве с Фраунгоферским Институтом лазерных технологий разработана новейшая технология, коснувшаяся создания на 3D принтерах разнородных структур. В качестве опытного образца был напечатан аналог дамасской стали. Конечно же, заготовку для оружия, обладавшего невиданными эксплуатационными качествами делать, никто не стал, пока это просто небольшой слиток стали с определёнными характеристиками.

Эффект чередования слоёв достигается за счет лазерной обработки, меняя микроструктуру слоя

         Вспоминая историю, дамасская сталь обладала своими свойствами чередуя в себе множество слоёв как твёрдого, так и мягкого металла. При классическом методе ковки их приходилось изготавливать отдельными фрагментами и лишь потом соединять друг с другом, что снижало прочность изделия. 3D – печать позволяет избежать этого, позволяя поочерёдно наносить слои друг за другом, формируя единую заготовку, повторяя нужную структуру. Однако, у технологии пока есть недостаток – для создания такой стали требуется использовать сразу два типа сырья, обладающих разными химическими составами, а это слишком трудная задача для современного 3D – принтера.

         При создании образца ученые воспользовались единым сырьём, работая со сплавом железа, никеля и титана, а головка принтера была оборудована дополнительным лазерным лучом. При печати порошок железа плавится и наносится заданным слоем на заготовку, после чего идёт пауза для остывания заготовки.

         Чередование слоёв мягкого и твёрдого металла было повторено очень хитрым способом – при остывании предыдущего слоя, его верхняя часть мгновенно разогревается лазером, после чего подаётся новый слой металла. Таким образом, образуются разные по своим механическим свойствам слои металла. При повторном нагреве лазером можно как угодно влиять на микроструктуры металла, позволяя придавать ему различные свойства. Такой метод конструирования сплава стал даже большим достижением для ученых, а реплика дамасской стали стала наглядной демонстрацией возможностей нового метода, за которым может быть будущее производства сложносплавных изделий.