Hitech logo

Идеи

Напечатанная титановая решетка на 50% прочнее, чем аэрокосмический сплав

TODO:
Георгий Голованов28 февраля, 06:55

Напечатанная на 3D-принтере кристаллическая решетка удивила австралийских ученых высокой прочностью и небольшим весом. Благодаря объединению двух разных структур слабые точки решетки стали гораздо надежнее. Источником вдохновения для исследователей послужили водяные лилии с полыми стеблями и кораллы красные органчики, обитающие в водах Индийского океана.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

«В идеале нагрузка во всех комплексных клеточных материалах должна быть распределена равномерно, — сказал профессор Ма Цянь. — Однако, для большинства топологий обычное дело, когда меньше половины материала несут основную нагрузку сжатия, тогда как больший объем материала структурно незначителен».

Исследователи укрепили трубчатую решетку, наложив поверх ее второй слой тонких Х-образных конструкций, пишет New Atlas. Таким образом, нагрузку удалось распределить более равномерно. Несмотря на высокую сложность формы, ее довольно просто воспроизвести при помощи лазерной 3D-печати. Изготовленный опытный образец в форме куба оказался на 50% прочнее, чем сплав магния WE54, материал схожей плотности, который применяется в авиа- и ракетостроении.

Напечатать такую структуру можно любого размера, от пары миллиметров до нескольких метров, лишь бы был подходящий принтер. Температуростойкость материала достигает 350 °С, или 600 °С, если заменить его на более жаропрочный сплав титана.

Применять решетку разработчики предлагают там, где важна прочность и небольшой вес, то есть в первую очередь, а авиа- и ракетостроении, а также в качестве материала для костных имплантов. По мере распространения лазерной 3D-печати технология станет более доступной и позволит легко создавать прочные конструкции для любых целей.

Инженеры из Австралии разработали новый титановый сплав для 3D-принтеров, который отличается уникальной микроструктурой. Она не только прочнее, чем большинство других форм титана, но и обладает самым высоким отношением предела прочности к массе среди всех известных напечатанных металлов.