В NASA разработали уникальный металлический 3D-принтер

Сотрудники Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA при поддержке Университета штата Пенсильвания и Калифорнийского технологического института разработали уникальный металлический 3D-принтер, который может печатать несколькими металлами одновременно. Уникальным свойством 3D-принтера является способность создавать плавные переходы между различными типами металлов.

3D-печать из нескольких металлов одновременно

В 3D-принтере реализована технология лазерного спекания металлического порошка. Чтобы металл подавался в зону печати дозировано, 3D-принтер имеет экструдер с четырьмя соплами, каждое для определенного вида металлического порошка. Такой универсальный экструдер позволяет варьировать дозировку подачи разных металлов с точностью до 1 %.

Наряду с обычной 3D-печатью был опробован метод радиальной печати, который предполагает напыление металла на цилиндрическую заготовку, закрепленную в подвижном патроне.

Метод радиальной печати

Металлические детали с градиентной структурой могут быть полезны для соединения конструкций, отличающихся друг от друга по физическим свойствам, к примеру, по коэффициенту температурного расширения. Недавно из такого многослойного сплава ученые изготовили крепление для углепластиковых панелей, применяемых в космонавтике, которые представляют собой листы углепластика с проложенными между ними алюминиевыми сотами. Крепление было изготовлено в виде втулки, внутренняя часть которой напечатана из стали, а наружная из инвара. Стальная резьба на внутренней стороне соприкасается со стальным винтом, а внешняя сторона – с углепластиком. Плавный переход между сталью и инваром позволяет предотвратить растрескивание деталей при резких скачках температуры, которые характерны для открытого космоса.

Плавный переход между сталью и инваром

По данным разработчиков уникального 3D-принтера, 3D-печать – это единственная технология, которая позволяет изготовить детали с плавным градиентом из металла. Эта технология экономит материалы и время, а также обеспечивает уникальные возможности, которые недоступны при использовании других производственных технологий.

Хотя возможности градиентных сплавов исследуются учеными ещё с 70-х годов ХХ века, о реальном коммерческом использовании технологии пока говорить рано. Хотя, 3D-печать делает эту перспективу гораздо более доступной.