statystyki

Eureka: Jak naukowcy z Krakowa zwiększyli wytrzymałość atramentu i zrewolucjonizowali druk 3D

autor: Jakub Kapiszewski25.05.2018, 07:11; Aktualizacja: 25.05.2018, 07:56
Największym wyzwaniem druku 3D była wytrzymałość atramentu

Największym wyzwaniem druku 3D była wytrzymałość atramentuźródło: Fotolia

Z drukiem 3D duże nadzieje wiąże przemysł. Ale dotychczas na drodze niektórym zastosowaniom tej technologii stała niewielka wytrzymałość atramentów. To się może zmienić dzięki naukowcom z Krakowa

W przypadku druku trójwymiarowego funkcję tuszu pełnią zazwyczaj tworzywa sztuczne. To wystarczy na potrzeby amatorów oraz do niektórych zastosowań profesjonalnych, jednak w hardcore’owych warunkach już się nie sprawdzi. Jak np. tam, gdzie tusz musi wejść w kontakt z ciekłym metalem o temperaturze grubo ponad tysiąca stopni Celsjusza. Czyli w odlewnictwie.

A to właśnie ta branża wiąże z drukiem 3D największe nadzieje. Dlaczego? Bo technologia ta pozwala na wykonywanie szczegółowych modeli. A technika ich tworzenia jest tak samo ważna (jeśli nie ważniejsza) dla odlewników jak wiedza o właściwościach stopów. W końcu te wszystkie odlane metalowe elementy musiały dzięki czemuś zyskać swój kształt – i tym czymś są właśnie modele.

Problem polega na tym, że niewiele materiałów wytrzyma kontakt z ciekłym, gorącym do białości metalem. Stąd poszukiwania takich, które nie tylko zniosą tak ekstremalne warunki, ale też da się nimi drukować, czyli nakładać warstwa po warstwie jak w drukarce. O tym, że cały proces musi być opłacalny ekonomicznie, chyba nie trzeba wspominać. – To Święty Graal branży. Pracują nad tym setki firm i laboratoriów na całym świecie – tłumaczy mgr inż. Andrzej Gil z Instytutu Odlewnictwa w Krakowie.

Aby jednak lepiej zrozumieć perspektywy, jakie przed odlewnictwem otwiera druk 3D, pochylmy się nad tym, jak ta dziedzina wygląda dzisiaj.

Kluczowym elementem sztuki odlewniczej jest to, w jaki sposób nadamy ciekłemu metalowi docelowy kształt. Zanim więc zaczniemy palić w piecu, trzeba stworzyć model przedmiotu, jaki chcemy uzyskać. Ten model następnie obkładamy warstwą innego materiału tak, żeby odcisnął się w jego wnętrzu. W ten sposób powstaje forma. – W tym wypadku model jest jak pozytyw, a forma jak negatyw – mówi prof. Jerzy Józef Sobczak.

Tak powstałą całość podgrzewa się, aby materiał, z którego wykonany jest model, wytopić, a jednocześnie utwardzić formę. To dlatego model często wykonany jest z wosku, zaś do form używa się materiałów ceramicznych. Te ostatnie odlewnicy cenią za to, że łatwo się z nimi pracuje, zaś po wypaleniu są w stanie wytrzymać kontakt z ciekłym metalem. Po wykonaniu odlewu formę najczęściej się rozbija.

Cały proces jest więc dwuetapowy; druk 3D niesie nadzieję na zredukowanie go do jednego etapu. To znaczne uproszczenie procesu, ale też oszczędność czasowa; jak mówią inżynierowie z Instytutu Odlewnictwa, niektóre modele powstają nawet kilka tygodni. – A czasem jest to po prostu niemożliwe. Są takie kształty, których nie wykona nawet najzdolniejszy modelarz – tłumaczy dr inż. Zdzisław Żółkiewicz.

źródło: Dziennik Gazeta Prawna

Odlewnicy łapczywie patrzą więc na druk 3D, bo otwiera przed nimi drogę do tworzenia kształtów, na które nie pozwalają im obecne metody. Do tego dochodzą inne ułatwienia, jak projektowanie w formach drobnych kanalików, dzięki którym ze stygnącego odlewu mogą uciekać gazy (jeśli nie zapewni się im ujścia, zgromadzą się gdzieś w odlewie, pogarszając jego właściwości mechaniczne).


Pozostało jeszcze 10% treści

Czytaj wszystkie artykuły
Miesiąc 97,90 zł
Zamów abonament

Mam kod promocyjny

Polecane

Reklama

Twój komentarz

Zanim dodasz komentarz - zapoznaj się z zasadami komentowania artykułów.

Widzisz naruszenie regulaminu? Zgłoś je!

Dowiedz się więcej

Galerie

Polecane