3D печать металлами имеет огромный потенциал для современной промышленности. Однако и у этого процесса есть свои минусы: дороговизна, необходимость создания громоздких структур поддержки, не подвластных влиянию температуры. Все эти недостатки предлагают решить ученые из Йельского университета и компании Desktop Metals в своем новом исследовании, где в качестве материала используются металлические нити из металлического стекла! Отмечается, что это поможет сделать печать металлов такой же простой, как и печать термопластов.

В отличии от обычных металлов, объемные металлические стекла (BMG) имеют сверхохлаждаемую жидкую область в своем термодинамическом профиле, в следствие чего могут смягчаться при нагреве, — точь в точь как термопласты. Добавьте к этому такие свойства, как высокая прочность и эластичность, высокая вязкость разрушения и высокая коррозионная стойкость и вы получите идеальный материал для промышленности. Кстати о нем, в своем исследовании ученые использовали широкодоступное «стекло» на основе циркония, титана, меди, никеля и бериллия.

Для 3D печати применялись аморфные стержни диаметром 1 мм и длиной в 700 мм. Температура экструзии устанавливалась в 460 градусов по Цельсию, сила — от 10 до 1000 ньютонов для прохождения расплавленного материала сквозь сопло в 0,5 мм диаметром. Затем волокна экструдировали на сетку из нержавеющей стали, где и формируется окончательный объект. Еще день потребуется для отверждения-кристаллизации.

3D печать из BMG во многом напоминает FFF технологию со всеми ее проблемами и решениями. Ну а чтобы сделать новую методику популярной, необходимо, прежде всего, широкое распространение аморфных металлов. Со всеми результатами исследования можно ознакомиться в журнале Materials Science.