3D metalprint kunne blive billigere og mere effektivt takket være den nye metode

Lige så vigtigt som hardware og software, der styrker dem, er de materialer, du lægger inde i en 3D printer, for at få din vision til liv. Alle former for eksperimenter er undervejs for at finde måder at forbedre på den termoplast, der typisk bruges, hvilket kan være spinkelt, helt fra keramik til metaller til nye materialer.

3D-udskrivning ved hjælp af metal er naturligvis en prioritet for forskere, der længe har set 3D-printets potentiale til at revolutionere prototyping, så opfinderne hurtigt kan iterere på komponenter og nye dele og hurtigere få dem til den virkelige verden. Men de metoder, vi har indtil nu, er besværlige og dyre, der kræver brug af pulverformede metaller og uddybende understøttelsesstrukturer for at forme din sammensatte til den ønskede form. Heldigvis tror et team af forskere, der arbejder med et firma kaldet Desktop Metals, at de har en løsning.

"Vi har teoretisk vist i dette arbejde, at vi kan bruge en række andre bulkmetalliske briller", forklarede Jan Schroers, professor i ingeniør- og materialevidenskab ved Yale, i en erklæring. "Vi arbejder på at gøre processen mere praktisk og kommercielt brugbar til at gøre 3D-udskrivning af metaller lige så nem og praktisk som 3D-trykning af termoplast."

Deres forskning blev netop offentliggjort i tidsskriftet Materialevidenskab.

Hvorfor er 3D-udskrivning med metaller så hårdt?

Der er en grund til, at termoplast er det materiale, der vælges i 3D-print på trods af manglerne. Det afkøles hurtigt, er superformet, det koster ikke meget, og der arbejdes på at gøre kompositterne endnu stærkere. Men de har selvfølgelig ikke næsten lige så stærke som metaller, som er super hårde, men kan ikke let "ekstruderes" (processen med at forme noget ved at tvinge det gennem en formet die, som om, hvor fancy bagere gør dekorationer ved at klemme på frosting gennem en rørpose).

Denne nye tilgang løser disse problemer ved at smelte metalliske masseglasfilamenter (også kaldet amorfe metaller) ind i metalgenstande, der er designet. Metallisk glas er meget lettere at blødgøre og manipulere end konventionelle metaller. Undersøgelsen brugte en blanding af beryllium, kobber, nikkel, titanium og zirconium.

Metalet opvarmedes derefter op til en ekstruderingstemperatur på 460 grader Celsius og ledes derefter gennem et opvarmet net fremstillet af rustfrit stål for at forhindre krystallisation i at forekomme hurtigt. De sidste dele af ekstruderingsprocessen blev derefter udført af en robot.

For at deres metode kan komme ind i det almindelige, siger forskerne, at de råvarer, de brugte, skal gøres mere tilgængelige. Deres teknik kræver også noget raffinering, siger de, før det er klar til kommerciel brug.