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 Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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