Биметаллический
Про печать несколькими материалами
Уже несколько раз поднимался вопрос о печати несколькими металлами одновременно. Попробую расписать про это. Речь идет не о смесях металлов, а когда разные части одной детали сделаны из разных металлов.
Для начала, уже некоторые производители предлагают опцию печати двумя металлами, проводятся активные научные разработки, кто-то только этим и занимается.
Вообще, с точки зрения самих технологий печати, например, LB-PBF технологий, особой разницы в количестве печатаемых материалов нет. Здесь скорее вопрос о том как в слое “нарисовать” рисунки из одного материала или из другого. В общем виде, задача вполне решаемая. Ближайшая аналогия цветные лазерные и струйные принтеры, многоцветные аппликации на текстиле и прочее. Это проблема именно нанесения порошка.
Реальные вопросы совершенно в другом.
Самое основное, что печатать на самом деле надо не двумя, а тремя материалами во многих случаях. Если печать идет двумя материалами, которые друг с другом не “дружат”, т.е. не свариваются вместе (образуют интерметаллиды), имеют слишком разные коэффициенты теплового расширения, образуют различные химические и гальванические пары, то такие изделия могут очень быстро разрушиться. В некоторых случаях, конечно может быть т.н. механическое зацепление, и оно будет работать за счёт большой площади поверхности. Но это костыли.
Для разрешения задачи с двумя несовместимыми металлами или сплавами используют обычно промежуточный материал, который может работать с двумя другими. Т.е. здесь именно лезть в печать двумя материалами не совсем оправданно. Лучше сразу в три и более.
Другой важный момент. Это чисто коммерческие вопросы. Для применения в индустрии важно для любой технологии иметь методы испытания и контроля, стандарты и сертификаты, прочее. Как провести в промышленность многокомпонентную печать, если для “обычной” печати почти в каждом случае слышишь “а по какому ГОСТ это все проводить”? Это решаемый вопрос, но на это требуется время и ресурсы.
Так что, с многокомпонентной печатью игрались почти все компании разработчики 3D принтеров, но в целом пока все остановились на однокомпонентной, где ещё все только в самом начале. Хотя и упускать это направление не следует.
Где это нужно? Да обычные теплообменники, усиление изделий из легких металлов, придание конструкциям жаропрочных свойств и т.д.
Интересно и направление т.н. функционально-градиентных материалов. Это когда состав меняется плавно в пределах одного изделия. Очень это любят для всяких жаропрочных направлений. Но и здесь есть несколько решений.
А пока особого развития это направление не получило. Не из-за не нужности, а просто ни у кого сил на это уже не хватает.
Last updated