Legendarisk Damaskusstål kan 3D-trykkes

Ingeniører fra Max Planck Society i Düsseldorf og Fraunhofer Institute for Laser Technology i Aachen (Tyskland) har udviklet en ny teknologi til at skabe heterogene mikrostrukturer ved hjælp af 3D-udskrivning. For at visualisere deres arbejde trykte de en analog af det berømte Damaskus-stål. Dette er ikke blankt for et våben, det er ikke nødvendigt at tale om materialets fremragende ydeevne, det blev lavet netop for at demonstrere, hvordan gamle teknologier kan overføres til den moderne verden.

Det vigtigste kendetegn ved Damaskusstål er vekslingen af ​​mange lag hårdt og blødt metal inde i en enkelt pakke. Ved klassisk smedning blev disse lag først lavet i form af separate fragmenter og derefter sammenføjet. 3D-udskrivningsmetoden involverer påføring af forskellige lag i rækkefølge for til sidst at gentage den samme struktur. Imidlertid bruger klassisk Damaskus-stål to typer råmaterialer med forskellige kemiske sammensætninger, hvilket stadig er for svært for moderne 3D-printere.

Tyske forskere brugte et enkelt råmateriale - et pulver af en legering af jern, nikkel og titanium, men udstyrede printerens printhoved med en ekstra laseremitter. Under udskrivningen smelter pulveret og spreder sig i et lag af en given tykkelse over emnet, hvorefter der laves en pause for at lade dette friske lag afkøle under 195 ° C. Derefter opvarmes den øverste del af dette lag ved hjælp af en laser med det samme, og det næste lag af smeltet metal tilføres straks ovenpå det.

På grund af det faktum, at de enkelte områder afkøles forskelligt i hvert lag, ændres også det mekaniske egenskab af det færdige metal - den samme veksling af hårde og bløde lag opnås. Men den vigtigste nuance er, at når du genopvarmes med en laser, kan du meget nøjagtigt påvirke metalets mikrostruktur og derved skabe sektioner af produktet med meget forskellige egenskaber lige under udskrivning. Det er dette "design" af nye legeringer på farten, som tyske ingeniører kalder en reel bedrift. Og kopien af ​​Damaskusstål er bare en visuel demonstration af ideen.