3D-печать стала одним из наиболее эффективных и доступных способов создания простых и специфических предметов без необходимости их покупки. Но хотя 3D-печать может сэкономить вам деньги на некоторых вещах, возможно, это скорее ниша, не получившая широкого признания среди общественности в целом. Однако все может измениться благодаря карбиду вольфрама и кобальта (WC–Co), цементированному карбиду, разработанному инженерами Университета Хиросимы в Японии.
Цементированный карбид является прямым результатом нового исследования, проведенного в университете, которое включает в себя аддитивное производство, также известное как 3D-печать. В результате этого процесса новый металл получается более эффективно, чем он производился ранее, создавая меньше отходов и в то же время экономя деньги. Но самое впечатляющее в напечатанном на 3D-принтере WC-Co — это твердость металла, которая превышает 1400 по шкале твердости Виккерса (HV). Это означает, что она намного тверже, чем многие распространенные стали, включая мартенситную нержавеющую сталь, максимальная прочность которой составляет 800 HV, и инструментальную сталь, температура которой может достигать 1000 HV.
1400 HV были достигнуты за счет смягчения элементов, составляющих напечатанный на 3D-принтере металл, вместо их полного расплавления. Это позволяет новому металлу сохранять превосходную твердость, а также структурную целостность, что важно для будущего применения. Эти применения могут включать в себя ремонт трещин и даже повышение прочности существующей конструкции. Ожидается, что исследование Университета Хиросимы будет опубликовано в апрельском выпуске Международного журнала тугоплавких металлов и твердых материалов за 2026 год.
Реальные примеры использования 3D-печати металлом
Традиционная 3D-печать металлом, также известная как аддитивное производство металлов (MAM), сплавляет лазерный или электронный луч с металлическим порошком. Затем это вещество используется для создания предмета по одному слою за раз, используя цифровую 3D-модель в качестве руководства. Это позволяет пользователю создавать сложные формы, которые можно персонализировать, используя только тот металл, который необходим для проекта. 3D-печать можно производить с использованием различных металлов, включая сталь, кобальт-хром, алюминий и титан.
MAM используется в нескольких отраслях, включая авиацию и аэрокосмическую промышленность. Это связано с тем, что компоненты двигателя, такие как компоненты GE9X компании General Electric, одного из крупнейших двигателей в мире, должны быть легкими. Его можно даже использовать для более сложных конструкций, таких как спутники и космические корабли, где детали, напечатанные на 3D-принтере, можно использовать для ремонта существующих деталей или создания новых. Американские военные также используют технологию 3D-печати для деталей самолетов, при этом более крупное и сложное оборудование производится и для других целей.
Но МАМ оказывает влияние на людей в повседневных ситуациях, поскольку его можно использовать для создания легких деталей легковых автомобилей. Процесс 3D-печати помогает автомобильным дизайнерам работать эффективнее и быстрее, чем когда-либо прежде. 3D-печать также можно использовать для различных медицинских целей, включая создание ортопедических имплантатов. Зубные имплантаты, такие как коронки и мосты, также можно распечатать, причем каждую деталь можно полностью настроить в соответствии с конкретными потребностями пациента.
