Ultraljud kan ge starkare 3d-utskrivna legeringar

2020-01-13 11:17  
Till vänster syns en titanlegering som har 3d-printats som vanligt. Till höger visas samma typ av legering som utsattes för ultraljud vid printningen. Foto: RMIT University

Högfrekventa ljudvågor kan ha en stärkande inverkan på legeringar i 3d-utskrifter. Det visar en australisk studie.

Ultraljud ger metallegeringar i 3d-utskrifter en mer regelbunden mikrostruktur, vilket därmed gör den starkare än konventionella utskrifter. Det visar en studie som nyligen publicerades i Nature Communications. Bakom forskningen står RMIT University i Australien.

– Om du tittar på den mikroskopiska strukturen hos 3d-printade legeringar så utgörs de ofta av stora och utdragna kristaller. Det här kan göra dem mindre lämpade för ingenjörsmässiga tillämpningar, på grund av en lägre mekanisk prestanda och en ökad benägenhet till att spricka under printningen, säger studiens huvudförfattare Carmelo Todaro vid RMIT:s School of Engineering, i ett pressmeddelande.

Men den mikroskopiska strukturen hos de legeringar som forskarteamet utsatte för högfrekventa ljudvågor under utskriften såg markant annorlunda ut. Kristallerna var väldigt tunna och helt likaxliga vilket innebär att de hade formats likvärdigt i alla riktningar genom hela den utskrivna metalldelen.

Läs mer: De listade ut hur man 3d-printar glasföremål

Teamet testade två kommersiellt tillgängliga legeringar. Dels en titanlegering som ofta används till delar för flygindustrin och biomekaniska implantat samt en nickelbaserad legering som är vanlig inom sjöfart och oljeindustrin. Tester visade att delarna tillverkade med ultraljud hade en tolv procent högre draghållfasthet och sträckgräns än konventionella utskrifter.

Genom att slå av och på ultraljudet under samma utskrift kunde teamet demonstrera hur ett och samma objekt kan ges olika mikrostruktur och sammansättning. Forskarna tror att deras lösning kan skalas upp och de hoppas att studien kan väcka ett intresse för att ta fram specialdesignad ultraljudsutrustning för 3d-utskrifter.

John Edgren

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Debatt