Nove raziskave kažejo, da bi lahko bili aluminijevi kompoziti tako močni, kot so titanske zlitine in bi jih zato lahko uporabljali v letalski in vesoljski industriji.
Ekipa univerze MISiS za znanost in tehnologijo so odkrili način, kako bi lahko podvojili trdnost 3D tiskanih kompozitov iz aluminijevega prahu.
Titan je sicer približno šestkrat močnejši od aluminija, zato se v industriji pogosto uporablja tam, kjer so zaželene kovine z visoko stopnjo trdnosti. Raziskovalci že dolgo poskušajo nadomestiti titan z aluminijem, saj je približno 1,7-krat redkejši.
Aluminij je zaželen kot alternativa, ker je lahek, z gostoto 2700 kg/m3 in plastičen z modulom elastičnosti 70 Mpa, zaradi česar je primeren za uporabo pri 3D tiskanju. Da bi aluminij ojačali, so raziskovalci razvili nov kompozit, ki ohranja njegovo lahkost, a poveča njegovo trdnost. To so dosegli z novimi prilagojenimi prekurzorji za 3D tisk, osnovanih na nitritih aluminijevih oksidov, ki jih pridobivajo z izgorevanjem.
”Razvili smo tehnologijo ojačanja 3D tiskanih kompozitov na aluminijevi osnovi in pridobili inovativne prilagojene prekurzorje z izgorevanjem aluminijevih praškov,” je povedal Alexander Gromov v svoji izjavi. ”Produkti izgorevanja – nitriti in aluminijevi oksidi – so namensko pripravljeni za sintranje razvejanih površin s prehodnimi nanosloji, ki se oblikujejo med delci.”
”Posebne lastnosti in struktura površine na katero se nalagajo, omogoča delcem, da se trdno spojijo z aluminijevo osnovo, kar podvoji trdnost pridobljenega kompozita.” je še dodal.
Zadnji dve desetletji je bila izdelava s kalupi edina cenovno učinkovita metoda proizvodnje na debelo. Raziskovalci pa sedaj verjamejo, da bi lahko bil 3D tisk še bolj učinkovit pri proizvodnji takšnih kovin. Aditivne tehnologije bi lahko 3D tiskalnikom omogočale ustvarjanje zahtevnejših oblik za nižjo ceno. Glavni tehnologiji, ki sta uporabljeni v 3D tisku kovin, sta selektivno taljenje z laserjem (SLM) in selektivno sintranje z laserjem. Obe imata za osnovo postopen nanos črnil iz kovinskih praškov, plast za plastjo, dokler nek objekt ni izdelan. Obe tehnologiji spadata v sklop aditivne izdelave, osnovane na sintranju vsake plasti prahu posebej, z uporabo laserja moči do 500W.
Raziskovalci trenutno testirajo prototipe.
Povzeto po: https://www.rdmag.com/article/2018/10/new-process-could-make-aluminum-strong-titanium
