Diese Methode ist das Ergebnis gemeinsamer Forschung mehrerer Expertengruppen aus verschiedenen Organisationen, wie beispielsweise der Universität Cambridge (UK), der Nanyang Technological University (Singapur), dem Paul Scherrer Institut (Schweiz), dem Finnischen Zentrum für Ingenieurforschung, der Australian Nuclear Science and Technology Organisation usw.
Eine neue Technik ermöglicht strukturelle Veränderungen an Metalllegierungen während des 3D-Drucks und damit die Feinabstimmung ihrer Eigenschaften, ohne auf traditionelle, seit Jahrtausenden angewandte Schmiedeverfahren zurückgreifen zu müssen. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Die moderne 3D-Drucktechnologie bietet gegenüber anderen Fertigungsmethoden mehrere Vorteile. Sie ermöglicht die Herstellung von Produkten mit komplexen Formen und verbraucht deutlich weniger Material als traditionelle Fertigungsverfahren. Allerdings weist sie auch gewisse Nachteile auf.
Dr. Matteo Seita vom Forschungsteam der Universität Cambridge sagte: „Eines der Hauptprobleme sind die hohen Produktionskosten, die durch die Notwendigkeit entstehen, das Produkt nach der Herstellung nachzujustieren.“
Seit der Bronzezeit werden Metallprodukte durch Erhitzen und Schmieden hergestellt. Dieses Verfahren ermöglicht es, Metalle in die gewünschte Form zu bringen und ihnen die notwendigen Eigenschaften wie Duktilität oder Festigkeit zu verleihen.
Allerdings erlauben die derzeitigen 3D-Druckverfahren keine Kontrolle über diese Eigenschaften, sodass nach Abschluss des Druckvorgangs weitere technische Eingriffe erforderlich sind.
Seita und Kollegen haben ein neuartiges Verfahren zur 3D-Metallbearbeitung entwickelt, das die Kontrolle über die innere Struktur des Materials während des Schmelzvorgangs mittels Laser ermöglicht. Dieses Verfahren nutzt die Standardtechnologie des Laser-3D-Drucks, jedoch mit einigen Modifikationen.
Dr. Matteo Seita sagte: „Wir haben herausgefunden, dass der Laser als eine Art ‚Mikrohammer‘ eingesetzt wird und so dazu beiträgt, das Metall während des 3D-Druckprozesses zu härten.“
Produkte, die aus Metall mithilfe des neuen 3D-Druckverfahrens hergestellt werden, weisen sowohl theoretisch als auch in praktischen Tests Eigenschaften auf, die mit denen von Stahl vergleichbar sind, der mit traditionellen Methoden hergestellt wird.
Experten fügten hinzu: „Wir glauben, dass diese Methode dazu beitragen wird, die Kosten des 3D-Metalldrucks zu senken und dadurch die Nachhaltigkeit zu verbessern und die metallurgische Industrie zu revolutionieren.“
(laut Securitylab)
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