Производственные инновации для профессионалов

Исследователи разработали новый абразивный метод производства порошков для 3D-печати

Исследователи из Индийского института науки (IISc) разработали новый метод производства металлических порошков для 3D-печати, основанный на абразивной обработке.

Этот метод призван стать альтернативой распылению - технологии, с помощью которой в настоящее время производится большинство металлических порошков. При распылении струя газа или воды используется для дробления расплавленного металла на мельчайшие капли, которые после охлаждения образуют частицы порошка.

К сожалению, несмотря на то, что это золотой стандарт в отрасли, производство порошков методом распыления может страдать от низкого выхода материала, быть неэффективным с точки зрения затрат и совместимым только с ограниченным числом металлов. Подход IISc направлен на устранение этих недостатков.

Прити Ранджан Панда, аспирант Центра дизайна и производства продукции IISc, сказал: "У нас есть альтернативный, более экономичный и по своей сути масштабируемый способ изготовления металлических порошков, а качество конечных порошков оказывается очень конкурентоспособным по сравнению с обычными порошками, получаемыми распылением газа".

Исследователи разработали новый абразивный метод производства порошков для 3D-печати

Стальной порошок для 3D-печати, полученный методом поверхностного шлифования. Изображения из IISc.

Измельчение металла для производства порошка

В производственном секторе отходы, получаемые в процессе шлифования металлов, называются стружкой. Эти металлические опилки часто имеют форму длинных тонких полос, но могут также включать сферические частицы порошка.

По словам команды IISc, долгое время считалось, что эти сферические частицы стружки подвергаются плавлению в процессе измельчения, что и делает их идеальными сферами. Поэтому исследователи предположили, что они могут применить процесс шлифования металла, основанный на абразивном износе, для производства порошков для 3D-печати.

Исследование показало, что плавление под воздействием высокой температуры от окисления действительно приводит к образованию порошкообразных металлических частиц в результате экзотермической реакции на поверхности металла. Исследователи усовершенствовали подход к измельчению и оптимизировали его для получения большого количества стального порошка для 3D-печати, который, по их утверждению, обладает сравнимыми характеристиками с коммерческими аналогами, распыляемыми газом. Кроме того, метод измельчения значительно экономичнее, чем газовое распыление.

Исследователи разработали новый абразивный метод производства порошков для 3D-печати

Индийский научный институт. Фотография через IISc.

Потребность в экономически эффективных металлических порошках

Кушик Вишванатан, ведущий автор исследования, утверждает, что в последнее время наблюдается большой интерес к металлической 3D-печати из-за преимуществ технологии в плане персонализации и свободы дизайна. Однако дороговизна современных металлических порошков оказалась препятствием для многих компаний, поэтому по-прежнему существует потребность в более дешевых и доступных порошках.

Хариш Сингх Дхами, соавтор исследования, добавляет: "Снижение стоимости процесса AM (за счет экономичных порошков) может расширить спектр материалов в таких ситуациях, как производство биомедицинских имплантатов, которые могут стать дешевле и доступнее".

Кроме того, команда считает, что их подход, основанный на истирании, также имеет потенциал в других высокопроизводительных промышленных приложениях, включая детали для аэрокосмических двигателей.

Более подробную информацию об исследовании можно найти в статье под названием "Производство порошков для аддитивного производства металлов с помощью шлифования поверхности".

Источник: https://3dprintingindustry.com/news/researchers-develop-new-abrasion-based-method-of-producing-3d-printing-powders-207809/

Поделиться

Заметили ошибку? Сообщите нам: выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy andTerms of Service apply.