Исследовательская группа из Университета штата Вашингтон использовала 3д печать в одноэтапном процессе для создания структур из двух разных материалов. Это может помочь компаниям сократить производственные этапы, а также лучше контролировать такие свойства, как теплопроводность, защита от коррозии и адаптация к окружающей среде.

Исследовательская группа во главе с Amit Bandyopadhyay, профессором кафедры механики и материаловедения, использовала технологию 3д печати для создания керамических и металлических конструкций. Это значит, что компаниям больше не нужно будет применять адгезивы, которые в настоящее время используются для производства продуктов из нескольких материалов.

«Вы могли бы объединить два очень сильных материала вместе, но их связь будет зависеть от адгезива», — сказал Bandyopadhyay. «Многоматериальное производство присадок помогает избавиться от слабого места».


Исследователи использовали свой метод для печати структуры из никель-хрома и меди. Обычно никель-хромовый сплав Inconel 718 применяется в производстве деталей из листового металла для авиационных двигателей и ракет с жидким топливом. Хотя этот материал способен выдерживать высокие температуры, он очень медленно остывает.

Было высказано предположение, что аддитивное объединение двух аэрокосмических сплавов образует уникальную биметаллическую структуру с улучшенными теплофизическими свойствами по сравнению со сплавом Inconel 718. Исследователи использовали два подхода: прямое осаждение GRCop-84 на Inconel 718 и композиционную градацию двух сплавов. Они обнаружили, что при добавлении меди в процесс 3д печати объект может быть охлажден на 250% быстрее, что в конечном итоге приводит к более высокой топливной эффективности и увеличению срока службы для авиационных двигателей.

Исследование финансировалось Joint Center for Aerospace Technology Innovation, the National Science Foundation и NASA Marshall Space Flight Center.