Ученые напечатали один из самых твердых металлов на Земле

Исследователи из Университета Хиросимы разработали новую технологию 3D-печати, которая позволяет создавать детали из твердого сплава на основе карбида вольфрама и кобальта. Метод помогает сократить расход дорогостоящего сырья и при этом сохранить высокую прочность материала.

Карбид вольфрама широко применяется при производстве режущих инструментов, сверл и промышленного оборудования благодаря своей исключительной износостойкости. Однако изготавливать изделия из него сложно и дорого: традиционные технологии требуют большого количества материала, часть которого неизбежно уходит в отходы.

В новой технологии ученые использовали лазер в сочетании с предварительно нагретой металлической проволокой. Вместо полного расплавления материала они лишь размягчали его до нужного состояния. Такой подход позволил избежать разрушения внутренней структуры сплава, которая отвечает за его твердость.

Во время экспериментов исследователи протестировали несколько способов нанесения материала. Наиболее успешным оказался вариант с дополнительным промежуточным слоем из никелевого сплава и точным контролем температуры. Это помогло получить изделия без дефектов и сохранить их высокую твердость – более 1400 единиц по шкале Виккерса, что соответствует требованиям промышленности.

Авторы работы считают, что предложенный метод может стать более экономичной альтернативой существующим технологиям. В будущем они планируют усовершенствовать процесс, чтобы снизить вероятность появления трещин, увеличить долговечность изделий и научиться печатать детали более сложной формы. По мнению ученых, принцип формирования металла путем размягчения, а не полного плавления, может оказаться полезным и для производства других материалов.