В лабораториях страны
Ученые нашли способ «программировать» поведение металла на этапе 3D-печати
Российские исследователи из Национального исследовательского технологического университета МИСИС и Физического института им. П. Н. Лебедева РАН выяснили, что параметры лазерной 3D-печати влияют на свойства сплава с памятью формы на основе никелида титана. Ученые показали, что, изменяя мощность лазера и скорость печати, можно заранее «программировать» поведение материала: например, температуру, при которой он восстанавливает свою форму, или степень упругости. Результаты исследования открывают перспективы для создания усовершенствованных медицинских имплантатов, миниатюрных приводов и элементов для 4D-печати.
Важно отметить, что никелид титана плохо поддается механической обработке, а изготовление деталей требует большого количества дополнительных операций. Поэтому всё больше внимания уделяется аддитивным технологиям – в частности, лазерной 3D-печати металлическим порошком.
Ученые из НИТУ МИСИС и Физического института им. П. Н. Лебедева РАН изучили, как режимы лазерной печати влияют на свойства никелида титана. Для этого они изготовили тонкостенные образцы с помощью технологии Laser Powder Bed Fusion – метода, при котором лазер послойно расплавляет металлический порошок. Исследователи изменяли мощность лазера и скорость его перемещения, чтобы понять, как именно эти параметры меняют структуру и поведение материала.
«В Университете МИСИС на протяжении нескольких десятилетий развивается направление "Сплавы с памятью формы": созданные за это время материалы и технологии используются во многих отраслях отечественной промышленности, успешно внедрены в производство. Ученые НИТУ МИСИС изучили влияние параметров 3D-печати на свойства сплава на основе никелида титана. Этот материал используют в медицине, авиации, робототехнике и микроэлектронике благодаря сочетанию прочности, гибкости и способности возвращаться к исходной форме. Именно из этого сплава делают, например, стенты для сосудов, ортодонтические дуги и некоторые виды имплантатов. Результаты исследования открывают перспективы для создания усовершенствованных медицинских изделий, миниатюрных приводов и элементов для 4D-печати», – рассказала ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.