Группа российских ученых провела тесты на прочность аддитивных материалов. Результаты исследования позволят усовершенствовать методы 3D-печати и создавать более качественные и долговечные конструкции.
Аддитивные технологии уже активно используются в тяжелом машиностроении для производства оборудования, станков, кранов, конвейеров, экскаваторов, кораблей и вагонов. Они позволяют изготавливать детали с высокой точностью и сложной внутренней структурой. Однако при слоистом формировании в процессе 3D-печати могут возникать неравномерные свойства, которые снижают качество и срок службы изделий. Чтобы решить эту проблему, ученые проверили на прочность такие материалы.
При 3D-печати принтер наносит слои под определенным углом. Если угол выбран неправильно, это может привести к образованию трещин и других дефектов, ухудшающих механические свойства конструкции. Поэтому важно изучить, как различные углы печати влияют на характеристики материалов. Из-за сложной геометрии 3D-изделий и нагрузок, действующих на них, в материале возникают напряжения. Эксперименты и анализ материала на растяжение и кручение помогут определить прочность и устойчивость к деформациям. Эти параметры необходимо учитывать для более точных расчетов состояния изделий в реальных условиях.
Ученые исследовали, как аддитивные материалы изменяются под воздействием различных нагрузок. Для тестов использовался алюминиевый порошок АСП-35, применяемый в разных областях. Образцы напечатали под углами 0, 30, 45, 60 и 90 градусов. Об это сообщает пресс-служба Пермского национального исследовательского политехнического университета.
Эксперимент позволил установить, что образцы, напечатанные в горизонтальном положении, продемонстрировали наилучшую устойчивость к разрушению. Максимальная прочность для всех образцов составила 110 МПа. Кроме того, было обнаружено, что образцы под углом 45 градусов менее устойчивы к кручению по сравнению с образцами под углами 60 и 90 градусов. Испытания на кручение оказались ценными для оценки качества материалов и оптимизации параметров 3D-печати.
Ученые подчеркнули, что их исследование позволит более точно прогнозировать свойства 3D-изделий. Это сделает их более прочными и долговечными благодаря правильному выбору условий печати. Высокое качество таких сложных изделий имеет большое значение для обеспечения безопасности в промышленности.
