Өнеркәсіптік деңгейдегі цементтелген карбидтерді өндіруде төңкеріс жасаған «ыстық сым» лазерлік әдісі бұл процесті әлдеқайда үнемді етіп, материалдың ысырабын айтарлықтай азайтады.

Вольфрам карбиді–кобальт (WC–Co) өндірісте өзінің ерекше қаттылығымен жоғары бағаланады, ол сапфир мен алмазға тең келеді. Алайда, дәл осы беріктік дәстүрлі ұнтақ металлургия әдістерімен өңдеуді қиын әрі қымбат етеді, көбіне материалдың көп бөлігі ысырап болады. Хиросима университетінің зерттеушілері енді 3D басып шығару тәсілін ұсынып отыр, ол материалдың атақты беріктігін сақтай отырып, қалдықты азайтады.

Ыстық сым лазерлік сәулелендіру әдісі

Бұл жаңа әдіс – ыстық сым лазерлік сәулелендіру – дәстүрлі аддитивті өндірістен ерекшеленеді, себебі лазер сәулесін алдын ала қыздырылған сыммен біріктіреді. Шикізатты толық балқытудың орнына, бұл процесс металдарды жұмсартып, оларды дәл әрі басқарылатын түрде қабаттап қосуды қамтамасыз етеді.

Материалды тиімді пайдалану артықшылықтары

Цементтелген карбидтер қымбат элементтер – вольфрам мен кобальттан тұрады, сондықтан материалды үнемді пайдалану аса маңызды. Аддитивті өндіріс цементтелген карбидті тек қажетті жерге дәл орналастыруға мүмкіндік береді. Бұл тәсіл дәстүрлі әдістермен салыстырғанда материалдың ысырабын айтарлықтай азайтады.

Өндірістік қиындықтарды еңсеру

Зерттеу барысында команда екі түрлі өндіріс бағытын сынады: сымды алға жылжыту және лазерді алға жылжыту. Алғашқы сынақтарда ақаулар мен материалдың бұзылуы байқалды. Негізгі жетістік команда никель қорытпасынан жасалған аралық қабатты енгізіп, температураны мұқият бақылаған кезде қол жеткізілді – оны кобальттың балқу температурасынан жоғары, бірақ түйіршіктердің өсуіне жол бермейтін деңгейде ұстады. Бұл тәсіл нәтижесінде қаттылығы 1 400 HV-ден асатын, дәстүрлі әдіспен жасалған карбидтерге тең мінсіз материал алынды.

Болашаққа көзқарас

Зерттеушілер процесті одан әрі жетілдіріп, жарықшақтардың алдын алуды және күрделі пішіндерді жасау мүмкіндігін арттыруды жоспарлап отыр. Бұл жаңалық кескіш құралдар мен басқа да өнеркәсіптік компоненттер өндірісінде төңкеріс жасап, тиімділік пен дәлдіктің жаңа дәуірін бастауға мүмкіндік береді.