Bilim insanları, endüstride kullanılan en sert mühendislik malzemelerinden birini 3D yazıcılarla üretmenin yenilikçi bir yolunu geliştirdi. Bu inanılmaz sertlikteki malzemenin üretim zorluğu, şimdiye kadar eklemeli imalatta önemli bir engel teşkil ediyordu.
Kesme ve inşaat aletleri için son derece cazip olan ultra sert malzemeler, doğalarındaki dayanıklılıkları nedeniyle eklemeli üretimde (3D baskı) başarıyla kullanılamıyordu. Bu zorluğun üstesinden gelen araştırmacılar, süper sert tungsten karbür-kobalt (WC–Co) malzemesini, süreç sırasında tam olarak eritmek yerine yumuşatarak eklemeli imalatta kullanmayı başardılar. Geliştirilen bu yeni 3D baskı teknolojisinin, geleneksel üretim yöntemlerine kıyasla atığı azalttığı da belirtiliyor.
Bu WC-Co 3D baskı süreci, 'sıcak tel radyasyon yöntemi' olarak tanımlanıyor. Lazer sıcak tel kaynağı olarak da bilinen bu teknikte, lazer ışını, simante karbür çubuğu tam olarak eritmeden, yani tane büyümesine neden olmadan yumuşatarak eklemeli bir yapı oluşturuyor. En iyi sonuçları elde etmek için ise eklemeli katmanlar arasına nikel alaşımı bazlı bir ara katman yerleştiriliyor.
Bu 'eritme değil yumuşatma' tekniği sayesinde, son ürün 3D baskı malzemesinin herhangi bir kusur veya bozulma olmaksızın 1400 HV'nin üzerinde bir sertliğe sahip olması sağlanıyor. Bu sertlik seviyesi, safir ve elmas gibi süper sert malzemelerin hemen altında yer alıyor ve 3D baskı ürünü için oldukça etkileyici bir başarı.
Araştırmacılardan biri yaptığı açıklamada, "Metal malzemeleri tam olarak eritmek yerine yumuşatarak oluşturma yaklaşımı yenilikçi ve sadece bu çalışmanın odak noktası olan simante karbürler için değil, diğer malzemeler için de uygulanabilir bir potansiyele sahip" dedi.
Gelecekte, araştırmacılar mevcut süreçle ilgili bazı çatlama sorunlarını gidermeyi ve daha karmaşık şekiller oluşturabilecek süreçler geliştirmeyi hedefliyor.
Metallerle 3D baskı, plastiklerle baskıdan çok daha zorludur, çünkü metal alaşımları aşırı sıcaklıklar gerektirir ve işleme sırasında karmaşık termal döngüler ve faz değişiklikleri yaşar.
