MIT の新しい発見が認識を覆す: 速度や温度を上げても金属スプレー 3D 印刷プロセスの効果は向上しない

MIT の新しい発見が認識を覆す: 速度や温度を上げても金属スプレー 3D 印刷プロセスの効果は向上しない

▲コールドスプレー金属3Dプリントプロセス Antarctic Bear 2018年1月10日/溶融は一般に金属結合を実現する効果的な方法と考えられています。しかし、マサチューセッツ工科大学(MIT)の最近の研究では異なる結論が出ており、金属3Dプリントに大きな影響を与える可能性がある。

過去には、十分な観測機器がなかったため、科学者は金属粒子が標的の表面に衝突したときに何が起こったのかを、プロセスではなく結果に基づいて推測する必要がありました。現在、MITのポスドクであるデイビッド・ベイセット氏が開発した、16個の独立した電荷結合素子イメージングチップを使用し、1秒間に3億枚の画像を撮影できる強力な高速カメラを使用して、MITの科学者たちはついに真実を目の当たりにした。ある条件下では、高速の金属粒子が実際に表面を溶かし(穴を形成)ることができるのだ。しかしその後、粒子は実際に「跳ね返った」のです!溶融した表面とは結合しません。これは、射出速度や温度を上げることで溶融品質を改善するという現在のアプローチが間違っている可能性が高いことを意味します。


▲ジェット衝突後の金属表面には、溶融した穴が形成されているのがわかります。しかし同時に、MITの科学者たちは、液体のように見えるが実際には液体ではない金属粒子がターゲット表面と同じ固体状態を維持しながら外側に「飛び散る」ときに、両者の結合効果が最も高くなることも発見しました。つまり、この「飛散」を誘発する適切な条件を作り出すことができれば、金属 3D プリントおよびスプレー プロセスの結果を改善できるということです。もちろん、これはスプレーを使用する 3D 印刷技術にのみ適用されます。レーザー焼結を使用する 3D 印刷技術にはまったく影響はありません。


▲金属粒子が溶けて跳ね返った(上);溶けて付着していない(下)
現在、MITの科学者たちは、エンジン部品をより効果的にコーティングして継続使用できるようにするなど、この「粒子飛散」によって改善された3Dプリントプロセスの具体的な用途を考えています。 「古い大型エンジンを溶かして作り直すのは非常に費用がかかり、廃棄するにもかなりの費用がかかる」とMITのクリストファー・シュー教授は言う。「しかし、スプレー処理を使えば表面を修復して再び作動させるのは簡単だ」

この研究に興味がありますか?関連論文はここここにあります。

3dersからコンパイル

研究、金属、MIT、スプレー

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