ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 2 2025 146 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ а б в г Рис. 2. Схема возможных вариантов многокомпонентного образца, изготовленного аддитивным производством: а – резкий интерфейс; б – плавный интерфейс; в – гетерогенная структура; г – слоистый композит Fig. 2. Schematic of possible multi-component sample confi gurations fabricated by additive manufacturing: а – sharp interface; б – smooth interface; в – heterogeneous structure; г – layered composite быть вставки второго материала в «матрицу» первого (отдельные области изделия печатаются последовательной укладкой второго материала, остальной объем печатается первым материалом). Для создания более сложного дизайна интерфейса можно использовать чередование разнородных материалов, формируя слоистую структуру (рис. 2, г). При этом дизайн структуры может представлять собой периодическое чередование разнородных полос (один через один слой, один через два, один через три… два через два, два через три и т. д.). 3D-печать различными материалами последовательных слоев в дальнейшем является актуальной при создании объемных изделий с формированием соседних (примыкающих друг к другу) столбцов, блоков. В практических применениях может быть желательно или даже необходимо иметь три или более состава, что не составляет трудности для аддитивного производства, которое обеспечивает беспрецедентную свободу структурного дизайна при изготовлении. Для формирования определенного дизайна структуры разнородных материалов необходимо знать физико-механические свойства металлов и сплавов для аддитивного производства, чтобы раскрыть весь истинный потенциал и получить бездефектное изделие [14]. Например, изготовление биметаллических образцов на основе железных и медных сплавов может обеспечить уникальные свойства материала за счет сочетания теплопроводности и коэффициента теплового расширения меди с высокой прочностью стали (табл. 3). Однако крайне низкая способность к поглощению лазерного излучения (~2 %) и высокая теплопроводность (400 Вт·м−1·К−1) меди и медных сплавов означают, что в процессе изготовления требуются высокие значения тепловложения. Следует отметить, что большая разница в коэффициенте теплового расширения между данными материалами при-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1