Pierwsze badania pokazują, że technologia MEX ma duży potencjał w druku metali. Metoda ta wiąże się również z ideą tzw. cyfrowego magazynu części. Produkcja addytywna pozwala na drukowanie komponentów na żądanie, nie trzeba zatem magazynować części zamiennych. Jest to szczególnie interesujące dla przemysłu motoryzacyjnego, lotniczego czy obronnego, gdzie możliwość natychmiastowej produkcji elementów na miejscu przynosi zarówno oszczędności, jak i usprawnia procesy logistyczne.

Właściwości stali 17-4 PH wytwarzanej przyrostową metodą ekstruzji materiałów MEX (ang. Material Extrusion) bada Katarzyna Jasik, doktorantka z Wydziału Inżynierii Mechanicznej WAT. Jak wyjaśnia badaczka w popularnonaukowym cyklu na stronie uczelni badania są uzasadnione znacznie niższym kosztem metody MEX w porównaniu z innymi technikami druku 3D metali, takimi jak techniki łączenia proszku metalowego za pomocą lasera. Drukarka pracująca w technologii MEX kosztuje około 4,5 tys. złotych. To znacznie mniej niż koszt drukarek laserowych, których cena może przekraczać nawet milion złotych.

Doktorantka dodaje, że metodę MEX łatwo wdrożyć w różnych środowiskach, nawet w warunkach polowych (np. mobilnych systemach kontenerowych). Tymczasem przeprowadzenie kalibracji i ustawienie specjalistycznych drukarek laserowych jest skomplikowane, a w trudnych warunkach wręcz niemożliwe.

Technika MEX jest jedną z najpowszechniej stosowanych metod druku 3D, szczególnie w druku polimerów. Obecnie naukowcy na świecie sprawdzają jej przydatność do druku nowych materiałów, takich jak ceramika lub metal. W druku metodą MEX stosuje się termoplastyczny drut nawinięty na szpulę potocznie nazywany filamentem. W druku metalu materiałem wejściowym jest kompozyt polimerowo-metalowy, dopiero po dodatkowej obróbce wydrukowanych części (debindowaniu i spiekaniu) uzyskuje się końcowy produkt o strukturze czystego metalu.

W czasopiśmie Materials naukowcy przyznają, że próbki stali wydrukowane techniką laserową mają lepsze właściwości mikrostrukturalne. Ale za to próbki wytworzone metodą MEX są twardsze i mają odpowiednią chropowatość powierzchni.

Jak poinformowała uczelnia, Katarzyna Jasik otrzymała grant Preludium 23 Narodowego Centrum Nauki. 

W ramach swojej rozprawy doktorskiej będzie analizować różne kombinacje parametrów odpowiedzialnych za nakładanie poszczególnych „ścieżek” materiału. Wytypuje optymalny zestaw umożliwiający wytwarzanie elementów o maksymalnej gęstości, minimalnej porowatości przy możliwie najlepszych właściwościach mechanicznych. Badania prowadzi pod kierunkiem prof. dr. hab. Lucjana Śnieżka i dr. inż. Janusza Kluczyńskiego.

Nauka w Polsce

kol