Производственные инновации для профессионалов

В MIT изобрели новую технологию 3D-печати металлом

Исследователи Массачусетского технологического института (лаборатория Self-Assembly Lab) не зря едят свой хлеб. А может, и не едят, потому как им некогда, ведь нужно, дабы не отставать от  времени, в режиме выпекания блинов создавать прорывы. Непрекращающаяся тяга к инновациям MIT закрепила за институтом статус одного из самых заметных технологических вузов мира, прорывные разработки которого от души спонсируются государством.

На этот раз в MIT разработали технологию аддитивного производства, которая позволяет печатать жидким алюминием, производя достаточно крупные детали за считанные минуты. Технологии было дано название Liquid Metal Printing (LMP), что в переводе с английского буквально означает «печать жидким металлом». 

В MIT изобрели новую технологию 3D-печати металлом

Экспертов совершенно не удивит такое название, ведь мы уже были свидетелями появления схожей технологии Liquid Metal Jetting от Xerox и их системы ElemX. В настоящий момент подразделение Xerox, ответственное за разработку и производство аддитивных систем, – Elem Additive Solutions – передано под управление ADDiTEC (https://additec3d.com). Интересен тот факт, что разработкой Xerox в свое время заинтересовались ВМС США и установили ElemX на десантный военный корабль USS Essex. Но не будем сравнивать эти две технологии в этот раз, а сосредоточимся на разработке MIT.

В MIT изобрели новую технологию 3D-печати металлом

Особенность технологии LMP — печать металлом с низкой температурой плавления, например, алюминиевым сплавом, разогревая его до 700°C. Материал нагревается в графитовом тигле, а затем в расплавленном состоянии самотеком подается через керамическое сопло на печатную платформу прямо в резервуар со стеклянными шариками по управляющей программе. Интересно, что разработчики экспериментировали с соплами из нержавеющей стали, затем перешли на титан, прежде чем остановились на керамике. Странно, ведь именно использование керамики для высокотемпературных процессов наиболее оправдано, и придет сразу в голову нашим изобретателям, не так ли?

Такой подход отчасти напоминает другую технологию – струйную печать связующим Binder Jetting (BJ), когда по электронной модели создается литейная форма из песка, в которую уже на следующем этапе заливается металл. Но если в случае с BJ мы имеем дело с непрямым аддитивным производством (IAM, Indirect Additive Manufacturing), то в случае с LMP – самым что ни на есть прямым (DAM, Direct Additive Manufacturing). Очевидно, что две эти технологии хоть и позволяют производить сложные изделия, но все таки имеют разные возможности и сферы применения.

По словам исследователей, LMP может быть как минимум в 10 раз быстрее, чем сопоставимый процесс аддитивного производства металлов. Здесь, скорее всего, речь в сравнении идет о наплавке проволокой WAAM. Сложно подвергнуть сомнению или  согласиться с их заявлениями – слишком мало для экспертной оценки данных. Однако вот по точности и разрешению этот процесс слишком отстает от своих более «взрослых» коллег по цеху, что видно невооруженным взглядом.

Разработчики видят применение LMP в архитектуре, строительстве и промышленном дизайне, где компоненты более крупных конструкций часто не требуют очень мелких деталей. Его также можно эффективно использовать для быстрого прототипирования с использованием металлолома.

В MIT изобрели новую технологию 3D-печати металлом

Похожий проект уже был ранее реализован лабораторией Self-Assembly Lab. Их технология Rapid Liquid Printing (https://selfassemblylab.mit.edu/liquid-printed-products) позволяла создавать объекты практически любого размера и формы, используя робота и резервуар с гелем, являющийся, по сути, поддержкой. В качестве материала можно было использовать резину (каучук), пенопласт или пластик.

В MIT изобрели новую технологию 3D-печати металлом

Вернемся к технологии LMP. Инженеры экспериментировали с рядом поддерживающих материалов, включая графитовые порошки и соль, прежде чем остановиться на стеклянных шариках размером 100 микрон. 

Исследователи применили LMP для быстрого производства алюминиевых рам для стульев и столов, а в качестве постобработки использовали фрезерование. Пока они не сильно довольны результатом, далеким от надежного и широко применяемого решения. Пожелаем им успехов и новых прорывных проектов для вдохновения инноваторов во всем мире!

Источник вдохновения: https://news.mit.edu/2024/researchers-demonstrate-rapid-3d-printing-liquid-metal-0125

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.