Rośnie zainteresowanie potencjałem wytwarzania przyrostowego ze stopów aluminium, oferujących stosunkowo wysoką wytrzymałość przy niskiej masie. Niestety, stopy aluminium typowo stosowane na potrzeby produkcji motoryzacyjnej nie sprawdzają się w przypadku wytwarzania przyrostowego w technologii LPBF (laser powder bed fusion), ze względu na wysokie ryzyko wystąpienia porowatości, pęknięć i chropowatości powierzchni. Jest to spowodowane właściwościami aluminium, takimi jak wysoki współczynnik odbicia światła, skłonność do utleniania, niska temperatura wrzenia, wysoka przewodność cieplna i wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej. Dlatego w ramach laserowego przetapiania proszków aluminium zachodzi gorące pękanie, spowodowane niedoborem fazy ciekłej w przestrzeniach międzydendrytycznych podczas krzepnięcia, które skutkuje powstawaniem niejednorodnych naprężeń w strukturze stopu.
Badacze z ORNL (Oak Ridge National Laboratory) zbadali możliwości użycia stopu DuAlumin-3D, opracowanego specjalnie pod kątem wytwarzania przyrostowego, na potrzeby produkcji komponentów motoryzacyjnych, pracujących w wysokich temperaturach. Jak się okazało, części wykonane przyrostowo ze stopu DuAlumin-3D charakteryzują się podobnymi parametrami, co części produkowane konwencjonalnymi metodami, wykazując przy tym odporność na gorące pękanie w procesie druku i lepszą wytrzymałość mechaniczną w podwyższonej temperaturze w warunkach eksploatacyjnych.
Jak zauważa Alex Plotkowski z ORNL, podczas testów DuAlumin-3D wypadł nadspodziewanie dobrze. Chociaż przeprowadzone badania koncentrowały się na częściach dla silników spalinowych, zdaniem Plotkowskiego, stop może sprawdzić się także w przypadku lekkich części dla branży lotniczej i w budowie wymienników ciepła.
ornl.gov
