Северо-Восточный университет США совместно с bluShift разрабатывает порошок для аддитивного производства из металлолома

2026-07-01 11:57
В избр.

Репортаж от Wedoany,Андрю Нейлс (Andrew Neils), материаловед из Северо-Восточного университета (Northeastern University) и участник Исследовательской группы холодного напыления (Cold Spray Research Group), в сотрудничестве с аэрокосмической компанией bluShift Aerospace (bluShift Aerospace) разработал новый метод переработки металлических отходов в сырьё для аддитивного производства. В ходе исследования с использованием технологии твёрдофазного измельчения, посредством шаровой мельницы, стружка из нержавеющей стали 316L была переработана в металлический порошок, который успешно применён для концептуального подтверждения холодного напыления, доказав техническую осуществимость переработки металлолома в сырьё для аддитивного производства.

Нейлс представил этот результат на выставке RAPID+TCT в этом году. Он пояснил, что цель проекта — обеспечить распределённое, недорогое производство порошка, избегая при этом термически индуцированных фазовых переходов и повышая энергоэффективность за счёт твёрдофазной обработки. По сравнению с традиционными методами «снизу вверх», основанными на химическом синтезе, этот подход «сверху вниз» с использованием шаровой мельницы является более быстрым, дешёвым и легко масштабируемым. Нейлс подчеркнул, что команда намеренно выбрала низкотехнологичное, проверенное решение с шаровой мельницей; планетарная шаровая мельница была принята из-за её низкой стоимости (стандартное лабораторное оборудование стоит около 5000 долларов США) и лёгкости масштабирования.

Измельчение металлолома в порошок, пригодный по форме для аддитивного производства, является серьёзной задачей. Исследовательская группа комбинировала крупные мелющие шары (для высокоэнергетического удара, обеспечивающего дробление и уменьшение размера частиц) и мелкие шары (для низкоэнергетического удара, обеспечивающего округление и сглаживание частиц). Нейлс отметил, что сила соударения в значительной степени зависит от диаметра шара: увеличение диаметра с 6 мм до 20 мм приводит к увеличению силы соударения примерно в 37 раз. Команда использовала аналитические модели для прогнозирования энергии удара при масштабировании до крупного оборудования, что критически важно для прогнозирования при переходе от планетарной шаровой мельницы к таким более крупным устройствам, как мешалка-шаровая мельница.

В конкретных экспериментах команда применила многостадийный процесс помола в шаровой мельнице: сначала крупные шары для начального дробления, средние шары для распространения трещин и мелкие шары для измельчения частиц. По сравнению с традиционным одностадийным помолом, этот двух- и трёхстадийный метод позволил получить более узкое распределение частиц по размерам, лучший контроль формы и более высокую округлость частиц. Исследователи использовали газораспылительный порошок в качестве контроля и обнаружили, что время помола является ключевым фактором, влияющим на качество порошка: более длительное время помола приводит к образованию более мелких и однородных частиц. Хотя выходной продукт по характеристикам уже приближается к коммерчески доступным порошкам, Нейлс признал, что процесс ещё не оптимизирован. Кроме того, загрязнение от мельницы с карбид-вольфрамовыми шарами привело к появлению дисперсных частиц карбида вольфрама в порошке нержавеющей стали, что, однако, может стать потенциальным методом создания металломатричных композитов.

В концептуальном подтверждении холодного напыления газораспылительный порошок дал наилучшее качество покрытия, но трёхстадийный порошок также позволил сформировать приемлемое покрытие с хорошей взаимной блокировкой частиц. Из-за присутствия карбида вольфрама твёрдость композитного покрытия возросла. В настоящее время исследование всё ещё находится на лабораторной стадии или стадии НИОКР; будущие исследования будут направлены на изучение применимости этого метода для большего количества материалов и в больших объёмах.

Эта новость является результатом компиляции и перепечатки информации из глобального Интернета и стратегических партнеров. Она предназначена только для читателей. Если у вас возникнут какие-либо нарушения или другие проблемы, пожалуйста, своевременно сообщите нам. Этот сайт изменить или удалить ее. Перепечатка этой статьи без официального разрешения строго запрещена.электронная почта:news@wedoany.com

Связанные продукты

Напольная опора с двумя колоннами - SU ZHOU LUNAN FASTENING SYSTEMS CO., LTD.
Интеллектуальный автоматический калибратор давления ConST811A - Beijing ConST Instruments Technology Inc.
Глиноземная керамика - XIAMEN NOVATEK MATERIAL CO., LTD.
Многофункциональное устройство для калибровки электрических измерительных - Xi'an Yingchuan Electric Power Equipment Co., Ltd.
Высокоскоростная гибкая полностью автоматизированная линия штамповки - JIER Machine-Tool Group Co., Ltd.
Металлическая арматура - DALIAN INSULATOR GROUP T&D CO., LTD.
Одноклетевой реверсивный стан холодной прокатки стальных полос и листов толщиной 050-1750 мм - MCC-SFRE HEAVY INDUSTRY EQUIPMENT CO., LTD.
Контроллер системы обнаружения горючих газов 30 - Jinan Benan Technology Development Co., Ltd.
Станок Xingkai 1625 для резки автомобильных ковриков Оборудование для раскроя и заготовки ковриков Высокоточное вибрационное ножевое оборудование - Jinan Xingkai Machinery Equipment Co., Ltd.
Выходной адаптер MCU с медным стержнем в сборе - Shenzhen Yusheng Optoelectronics Co., Ltd
Кабель экранированный, витая пара, ТПЭ-изоляция, оболочка PUR, стойкий к скручиванию, для роботов. - Shanghai Jinyou Jinhong Intelligent Electric Co., Ltd.
ERW-сварные трубы (черные трубы и оцинкованные горячим способом трубы) - Handan Zhengda Steel Pipe Co., Ltd.
Читайте также
Сальцгиттер ввёл в эксплуатацию правильную машину горячего правки массой 1100 тонн
2026-09-05
Шведская компания Sandvik представила буровое долото ReCarbide с содержанием переработанного карбида вольфрама 75%
2026-09-05
Новые достижения аддитивного производства в университетах США, Германии и Индии: 3D-печатный МРТ-датчик стоит 30 долларов
2026-09-01
Американская компания 3D Systems подписала соглашение о совместных исследованиях и разработках в области аддитивного производства с Национальной лабораторией Саванна-Ривер
2026-08-29
Голландский комплект из композитных материалов компании Curve Works получил принципиальное одобрение Bureau Veritas
2026-08-29
Американская компания Rock West совместно с DPP представляет аэрокосмические пултрузионные профили STRATO
2026-08-29
Toyota представила GR GT/GT3 мощностью 641 л.с., выход на рынок около 2027 года
2026-08-28
Британская Sarginsons стала первым литейным заводом, применившим неорганическую 3D-печать стержней, инвестировав 800 тысяч фунтов стерлингов
2026-08-28
Немецкая Krauss-Maffei представляет технологию Colorform: толщина покрытия всего 0,1 мм
2026-08-27
Американская компания Beehive разрабатывает турбореактивный двигатель с помощью 3D-печати, сократив число деталей до 40
2026-08-27