1079
Дослідники розробили метод, який дає змогу друкувати на 3D-принтері карбід вольфраму з кобальтом — один із найтвердіших промислових матеріалів, що досі майже не піддавався адитивному виробництву. Новий підхід використовує дешевшу сировину й відкриває шлях до виготовлення складних за формою надтвердих деталей, які раніше доводилося довго й дорого обробляти механічно.
Карбід вольфраму в кобальтовій зв’язці широко застосовують для різальних інструментів, свердел, фрез і зносостійких покриттів саме через виняткову твердість. Але ця ж твердість і крихкість роблять матеріал украй складним для 3D-друку: під час лазерного плавлення в ньому легко утворюються тріщини, пори й нерівномірна структура, що псує деталь.
Щоб обійти ці проблеми, команда застосувала лазерний друк із підігрітим дротом як вихідним матеріалом замість дорогого спеціально підготовленого порошку. Підігрів дроту й точне керування лазером дають змогу формувати щільний, однорідний матеріал шар за шаром, уникаючи руйнівних напружень. Використання звичайнішої й дешевшої сировини знижує вартість процесу порівняно з традиційними методами адитивного виробництва твердих сплавів.
Значення розробки насамперед промислове. Можливість друкувати карбід вольфраму з кобальтом означає, що інструменти й деталі можна виготовляти одразу у складній геометрії, оптимізованій під конкретне завдання, ремонтувати зношені елементи наплавленням і зменшувати кількість відходів дорогих матеріалів. Для галузей, що покладаються на зносостійкі компоненти, — від металообробки до гірничодобувної промисловості — це може здешевити виробництво й прискорити впровадження деталей, які раніше було майже неможливо створити методами тривимірного друку. Робота показує, що навіть найтвердіші й найкапризніші матеріали поступово стають доступними для сучасних технологій пошарового виготовлення.
