Công nghệ in 3D tạo ra hợp kim titan bền nhất thế giới

Các nhà khoa học Trung Quốc đã đạt được tiến bộ đáng kể trong công nghệ in 3D cho hợp kim titan, mở rộng triển vọng cho các ứng dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ.

Công nghệ in 3D đã đạt được một bước đột phá đáng kể trong lĩnh vực khoa học vật liệu

Công nghệ in 3D đã đạt được một bước đột phá đáng kể trong lĩnh vực khoa học vật liệu. Theo một bài báo trên Bưu điện Hoa Nam Buổi sáng, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) đã ca ngợi thành tựu này là "bước đột phá đáng kể" trong lĩnh vực khoa học vật liệu. Công nghệ mới này đã được công bố chi tiết trên Tạp chí Nature vào ngày 29/2.

Công nghệ in 3D đã thay đổi cách chúng ta sản xuất các vật liệu

Công nghệ in 3D đã thay đổi cách chúng ta sản xuất các vật liệu. Tuy nhiên, công nghệ này vẫn còn hạn chế trong việc chế tạo các bộ phận đòi hỏi độ chịu mỏi cao. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã phát triển một quy trình mới sử dụng công nghệ in 3D để tạo ra một hợp kim titan không có lỗ khí.

Công nghệ in 3D kim loại sử dụng tia laser để làm tan chảy bột kim loại và tích tụ thành các hình dạng cụ thể và phức tạp

Công nghệ in 3D kim loại sử dụng tia laser để làm tan chảy bột kim loại và tích tụ thành các hình dạng cụ thể và phức tạp. Tuy nhiên, nhiệt độ cao tạo ra bởi tia laser mạnh thường dẫn đến sự hình thành các lỗ khí bên trong các bộ phận, làm giảm khả năng chịu mỏi của vật liệu.

Quy trình mới xử lý Net-AM để in ở nhiệt độ cao

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã phát triển một quy trình mới gọi là xử lý Net-AM để in ở nhiệt độ cao. Quy trình này bắt đầu bằng việc ép đẳng nhiệt nóng để loại bỏ các lỗ khí, sau đó làm nguội nhanh trước khi có bất kỳ sự thay đổi nào đối với cấu trúc bên trong của hợp kim. Kết quả là hợp kim titan không có lỗ khí với khả năng chịu mỏi kéo được cải thiện 106% - từ 475 MPa lên 978 MPa - một kỷ lục thế giới.

Ông Zhang Zhenjun, một nhà nghiên cứu tham gia vào dự án, cho biết thành tựu này có triển vọng ứng dụng rất lớn trong các ngành công nghiệp đòi hỏi vật liệu nhẹ như hàng không vũ trụ và phương tiện sử dụng năng lượng mới.

Triển vọng cho công nghệ in 3D cho hợp kim titan

Hiện tại, vật liệu này mới chỉ được sản xuất ở quy mô mẫu, với phần mỏng nhất có kích thước 3mm. Tuy nhiên, công nghệ này có thể mở rộng quy mô trong tương lai và sẵn sàng cho ứng dụng công nghiệp rộng rãi.

Công nghệ in 3D đã được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp hàng không, bao gồm cả vòi phun tên lửa của NASA và khung đỡ của máy bay chiến đấu J-20 của Trung Quốc. Với sự phát triển của công nghệ in 3D cho hợp kim titan, các ứng dụng trong lĩnh vực này có thể được mở rộng hơn nữa.

Triển vọng cho công nghệ in 3D

Nghiên cứu này cũng đã truyền cảm hứng cho các nghiên cứu mới về công nghệ in 3D. Các nhà nghiên cứu cho rằng cấu trúc vi mô của các vật liệu in 3D không có lỗ khí có khả năng chống mỏi đặc biệt cao và có thể được áp dụng cho các hệ vật liệu kim loại khác.

Trong tương lai, công nghệ in 3D có thể đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các vật liệu bền nhất thế giới và mở ra nhiều cơ hội cho các ngành công nghiệp khác nhau.

Nguồn: Báo CafeF

[question] Công nghệ in 3D kim loại sử dụng tia laser để làm gì?,Hợp kim titan được phát triển mới có khả năng chịu mỏi cao nhất trong số nào?