Създадоха нов 3D-титан за ракети и спътници: По-евтин, по-бърз, по-надежден
Последно: 19 август 2025 г. в 09:48
Инженери от RMIT University са създали нов вид 3D-принтиран титан, който е с около една трета по-евтин от стандартните сплави тип Ti-6Al-4V.
По-скъпият ванадий в състава е заменен с по-достъпни елементи, като същевременно е постигната повишена здравина и по-добра пластичност.
Ключовото предимство е избягването на колонна микроструктура, която често прави адитивните метали анизотропни.
Университетът вече е подал временна патентна заявка и търси индустриални партньори; икономията на себестойност на печат достига 29%.
Научната основа на разработката е описана в списание Nature Communications.
Екипът на RMIT е предложил compositional criteria – набор от показатели, позволяващи още на етапа на подбор на легиращи елементи да се предскаже преходът от колонна към равнозърнеста структура (CET) по време на металния 3D-печат.
Изследователите са сравнили параметрите P (*constitutional supercooling parameter), Q (фактор, ограничаващ растежа) и ΔTs (диапазон на втвърдяване) с примери от системите Ti-Fe, Ti-Cu, Ti-Cu-Fe и Ti-Mo (метод DED-LB). И са показали, че най-надеждният предиктор за равнозърнестост в адитивното производство е именно P.
Това открива път към рационално легиране и стабилни механични свойства без прекомерна последваща обработка.
В RMIT подчертават потенциала на нововъведението за авиокосмическата и медицинската индустрия: по-евтините прахове и предсказуемата микроструктура намаляват цената на детайлите и ускоряват пътя към сертифициране.
Образците са изготвени и тествани в Advanced Manufacturing Precinct на университета.
За космическата техника са критични масата, надеждността и сроковете на производство.
По-евтиният и здрав 3D-принтиран титан улеснява изработката на топологично оптимизирани елементи. От крепежни елементи и панели на прибори до корпуси на микродвигатели и оптични платформи.
Равнозърнестата структура означава по-хомогенни свойства. Това е полезно при вибрационни натоварвания, температурни цикли и сглобяване на прецизни инструменти.
Това може да намали цената на мисиите и да ускори обновяването на научните инструменти в орбита и в дълбокия Космос.
