Інженери з Інституту Макса Планка в Дюссельдорфі та Інституту лазерних технологій Фраунгофера розробили спосіб друку дамаської сталі на 3D-принтері. Як повідомляє «Популярная механика», для цього вони використовували порошковий сплав заліза, нікелю і титану.
Технологія виробництва «плямистої» стали йде корінням в сиву давнину. Оскільки продукт, що виходить з сиродутої печі, був мало придатний для створення практичних і довговічних виробів, ще 1300 років тому ковалям довелося шукати спосіб підвищити якість стали. Одним з найбільш ефективних процесів стало комбінування декількох сортів сталі з різним вмістом вуглецю, які багаторазово складалися і прожарюють один з одним. Таким чином вдавалося не тільки регулювати фізичні характеристики сталі, але також позбавлятися від великої кількості шкідливих домішок і дрібного сміття. Характерні візерунки - це візуальних ефект, що виникає на зрізі кінцевого продукту і викликаний неоднорідністю матеріалу.
Тепер же дослідники спробували надрукувати дамаську сталь на 3D-принтері. Вони використовували порошковий сплав заліза нікелю і титану: поки принтер наносив його по шаблонному паттерну шар за шаром, лазер розплавляє найдрібніші частинки порошку один з одним. Таким чином вдалося сформувати бажану однорідну і стійку форму.
На відміну від базового металевого 3D-друку, в даному випадку лазер використовується для зміни кристалічної структури металу. В результаті утворюється низка шарів твердої, але пластичної сталі.
«За певних умов нагріву утворюються дрібні нікель-титанові мікроструктури. Ці так звані «опади» тверднуть в єдиний матеріал. Під впливом механічної напруги всередині цього матеріалу вони перешкоджають руху дислокацій усередині кристалічної решітки, що характерно для пластичної деформації», - заявив один з авторів проекту Філіп Кернштайнер.
У міру нанесення кожного шару металу йому дають охолонути до 195 градусів Цельсія. Потім на нього наноситься новий шар металу, який під впливом лазера набуває підвищеної міцності.
Підписуйтесь на наш Telegram-канал з новинами технологій і культури.
Раніше вчені з Бінгемотского університету в США створили прототип робота, властивості якого нагадують рідкого Т-1000 з "Термінатора-2". Розроблена ними система дозволяє за допомогою 3D-принтера створити м'який екзоскелет, який вільно гнеться, а потім може відновлювати свою форму.