Исследование предлагает новый метод аддитивного производства с использованием комбинации микроволн и лазера in situ

Исследовательская группа под руководством доцента Ню Фаньюна предложила инновационный метод гибридного аддитивного производства, сочетающий микроволновый нагрев и лазерное осаждение энергии (L-DED) для печати высокоплотных и однородных керамических деталей из тройной эвтектической системы Al2O3/YAG/ZrO2.

Традиционная лазерная 3D-печать керамики страдает от быстрого затвердевания расплава, что приводит к захвату пор и неоднородной направленной структуре. Новый подход с использованием микроволнового объемного нагрева на месте (in situ) позволяет управлять процессом затвердевания, преобразуя грубую полосатую структуру в упорядоченную слоистую эвтектическую и способствуя рандомизации текстуры фазы ZrO2.

Метод продемонстрировал выдающуюся способность подавления пор: пористость деталей снизилась с 0,76% до 0,11%. Это достигнуто за счет снижения вязкости расплава и ионизации газов в расплавленной ванне под действием микроволн, что способствует выходу пузырьков. Технология открывает путь к прямому изготовлению сложных высокопроизводительных керамических компонентов для экстремальных условий, таких как горячие секции авиационных двигателей.