Hiroşima Üniversitesi araştırmacıları ultra sert tungsten karbürü başarıyla 3D yazdırdı

Tungsten karbür-kobalt (WC-Co), safir ve elmasa rakip olan sertliği ile imalat endüstrisinin temel taşlarından biridir. Bununla birlikte, aşırı dayanıklılığı, geleneksel toz metalurjisi kullanılarak şekillendirilmesini inanılmaz derecede pahalı ve savurgan hale getirir. Şimdi, Hiroşima Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, efsanevi sertliğinden ödün vermeden bu malzemeyi 3D yazdırmanın bir yolunu geliştirdiler.

Uluslararası Refrakter Metaller ve Sert Malzemeler Dergisi'nde yayınlanan çalışmada, sıcak telli lazer ışınlama adı verilen bir teknik kullanılıyor. Hammaddeyi tamamen eritebilen standart katkılı üretimin aksine bu yöntem, metalleri yalnızca yumuşatmak için bir lazer ışınını önceden ısıtılmış bir dolgu teliyle birleştiriyor.

Semente karbürler son derece sert malzemelerdir... ancak tungsten ve kobalt gibi çok pahalı hammaddelerden üretilirler, bu da malzeme kullanımının azaltılmasını oldukça arzu edilir hale getirir. Katmanlı üretim kullanılarak, semente karbür sadece ihtiyaç duyulan yerlerde biriktirilebilir ve böylece malzeme tüketimi azaltılabilir. - Yardımcı Doçent Keita Marumoto, makalenin sorumlu yazarı.

Ekip iki üretim yönünü test etti: çubuk kurşun ve lazer kurşun, ancak başlangıçta kusurlar ve malzeme ayrışması ile ilgili sorunlarla karşılaştı. Nikel alaşımı bazlı bir orta katman ekleyerek ve sıcaklıkları kobaltın erime noktasının üzerinde ancak tane büyümesinin meydana geldiği seviyenin altında kalacak şekilde sıkı bir şekilde kontrol ederek başarıya ulaştılar. Nihai sonuç, geleneksel olarak üretilen karbürlerle eşleşen 1.400 HV'nin üzerinde bir sertliğe sahip hatasız bir malzeme oldu.

Araştırmacılar şimdi çatlamayı önlemek ve karmaşık şekillerin imalatına izin vermek için süreci iyileştirmek ve potansiyel olarak kesici takımların nasıl yapıldığına dair devrim yaratmak istiyorlar.