Физики научились повторно использовать материал для 3D-печати
Ученые кафедры технической физики КНИТУ-КАИ разработали новый метод переработки металлических изделий аддитивного производства в мелкодисперсный порошок для его повторного применения в 3D-печати. Инновационная разработка позволяет перерабатывать вышедшие из употребления изделия, изготовленные методом селективного лазерного спекания, обратно в исходный металлический порошок для его повторного применения. Технология пригодится в аэрокосмической промышленности и медицине.
Исследование было опубликовано в журнале Metal science and heat treatment. Аддитивное производство (3D-печать) – способ создания предметов путем добавления слой за слоем какого-либо материала. В этом отличие аддитивного производства от традиционных методов (фрезеровки, литья, штамповки), где материал заливается в форму либо обрабатывается. Поэтому этот метод называют «аддитивным» (от английского add — добавлять). Предмет создается в соответствии с цифровой 3D-моделью. Так можно быстро, гибко и экономично создать любой объект. Материал, который выкладывают слоями, делается на основе специального порошка.
Необходимость послойного синтеза изделий выдвигает к применяемым материалам (порошкам) особые требования. В целом, основные технологии получения металлических порошков для аддитивного производства ориентированы на создание материалов с высокой сферичностью частиц, стабильностью структуры и оптимальными физико-химическими свойствами.
Плазменно-электролитное получение металлических порошков — это метод использования плазменного разряда для получения порошков, пригодных в аддитивном производстве.
По мнению казанских ученых, полученный в процессе электролитно-плазменного распыления металлический порошок имеет наилучшие качественные характеристики.
«Тема электролитно-плазменного получения металлических порошков для аддитивного производства привлекла мое внимание из-за ее высокого потенциала, — поясняет доцент кафедры технической физики КНИТУ-КАИ Рушан Каюмов. – Эта технология позитивно повлияет на аддитивное производство, предлагая способ создания порошков и переработки изделий, полученных с помощью аддитивных технологий. Это открывает возможности для производства высококачественных объектов с улучшенными механическими характеристиками и расширяет спектр материалов, используемых в аддитивном производстве».
В основе этой технологии лежит применение низкотемпературной плазмы электрических разрядов, где один из электродов является жидкостью. Это может быть раствор солей в дистиллированной, технической или очищенной водопроводной воде. Изделие аддитивного производства выступает в качестве твердого электрода, который располагается над поверхностью электролита на некотором расстоянии, между которыми горит разряд.
«Работа нашего коллектива направлена на изучение и оптимизацию этой технологии для достижения максимальной эффективности и практического применения, — продолжает автор. — Исследование электролитно-плазменной обработки является моей основной областью деятельности на протяжении последних 10 лет. Несколько лет назад мы с коллегами начали заниматься также получением порошков для аддитивного производства».
Авторы называют тему «очень актуальной». Ученые провели ряд экспериментов, которые доказали возможность получения металлических порошков для 3D-печати. Улучшенное качество порошков упрощает процесс загрузки материала в принтер и в процессе печати обеспечивает равномерное распределение в слоях. Технология позволяет получать порошки сферической формы частиц. Она будет востребована производителями 3D-принтеров, для которых важно качество и совместимость порошков, в аэрокосмической и автомобильной промышленности, в медицине.
Нельзя не признать, что установка и эксплуатация электролитно-плазменных установок требуют значительных капиталовложений, сама технология сложна в освоении и требует высококвалифицированного персонала.
При этом существуют апробированные технологии получения металлических порошков, к которым относятся газовое распыление (атомайзинг), плазменно-роторное распыление, карбонильный метод для ультрадисперсных порошков и другие. Однако, по мнению казанских ученых, электролитно-плазменная технология с контролируемой микроструктурой порошков на выходе докажет свою конкурентоспособность на рынке.
По словам исследователей, инновационная разработка позволяет перерабатывать изделия (лом, излишки, вышедшие из эксплуатации), изготовленные методом селективного лазерного спекания обратно в исходный металлический порошок для его повторного применения, что делает полученные порошки более экономически выгодными по сравнению с традиционными методами.
Электролитно-плазменный метод может быть более экологически чистым по сравнению с традиционными методами получения металлических порошков, поскольку позволяет замкнуть производственный цикл, сокращая зависимость от первичного сырья, перерабатывать отходы аддитивного производства в новый продукт.
Telegram 
Дзен 
VK После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Множество переломов костей у средневекового скелета, захороненного в замке Стерлинг, позволили предположить, что мужчина погиб в результате прямого попадания снаряда, выпущенного из осадного орудия. Не исключено, что это был гигантский требушет «Боевой Волк», построенный по приказу короля Англии Эдуарда I.
Воспоминания не исчезают бесследно: иногда пережитый опыт перестает влиять на поведение, хотя его след продолжает сохраняться в мозге. Ученые решили проверить, можно ли вернуть такую «забытую» память и что произойдет, если напомнить о произошедшем не совсем точно.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно