Couche par couche régulière impression en 3D C’est une vieille nouvelle comparée à une nouvelle technique de fabrication additive développée par une équipe internationale d’ingénieurs. Ils ont récemment démontré une méthode innovante pour imprimer des objets métalliques en 3D en tirant une poudre qui est composé de minuscules particules de titane, à une vitesse supersonique, de sorte qu'elles fusionnent ensemble de manière intéressante chemin.
Cette approche de type « projection à froid » s'effectue en dessous de la température de fusion du métal. Lorsque les particules heurtent le substrat à une vitesse suffisamment élevée, elles se déforment et y adhèrent. L'efficacité de cette adhésion augmente à mesure que la vitesse des particules augmente. Sans l’impact à grande vitesse, les poudres métalliques n’adhéreraient tout simplement pas bien.
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L'impression par pulvérisation à froid a déjà été testée. Mais ce qui rend cela différent, c’est qu’il a été délibérément réalisé avec des vitesses de particules qui ne dépassaient pas une certaine limite (même si cette limite était la barre incroyablement rapide de 1 969 pieds par seconde). Cela a abouti à des pièces métalliques avec une microstructure poreuse plutôt que dense au maximum. Pourquoi voudriez-vous créer quelque chose sans densité maximale? Il s’avère que tout dépend des applications potentielles.
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"Conventionnellement, il est souhaitable d'obtenir une densité totale dans les impressions pour éviter la détérioration des propriétés mécaniques associée aux pores, telle qu'une résistance réduite", Atieh Moridi, professeur adjoint de génie mécanique et aérospatial à l'Université Cornell, a déclaré à Digital Trends. "Cependant, dans cette étude, la porosité a été intentionnellement induite en travaillant à une vitesse de particule plus faible. plage appelée régime de vitesse sous-critique, où l'efficacité du dépôt de matériau est inférieure à 100 pour cent."
Comme le soulignent les chercheurs, une structure poreuse est utile pour obtenir une biocompatibilité plus élevée des implants métalliques à des fins biomédicales. La structure poreuse est utile dans ce contexte car elle diminue à la fois la rigidité du métal pour correspondre à celle des os environnants, et permet également une meilleure intégration osseux-implant en permettant la croissance osseuse à l'intérieur du pores.
Nous prévoyons [ensuite] d’étudier plus en détail et d’optimiser le processus d’impression de la structure poreuse en relation avec la biocompatibilité », Ming Dao, directeur du laboratoire de nanomécanique du MIT, a déclaré à Digital Trends. « Comme dernière étape, nous souhaitons collaborer avec des entreprises pour accélérer le processus de commercialisation de la technologie. »
Un article décrivant le travail, intitulé « Fabrication additive à l’état solide de Ti-6Al-4V poreux par impact supersonique », a été publié. récemment publié dans la revue Applied Materials Today.
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