초강력 티타늄 합금 로켓 부품은 3D로 제작 가능

국제 연구진이 다양한 산업 분야의 핵심 소재인 초강력 티타늄 합금을 3D 프린팅할 수 있다는 사실을 알아냈습니다.

무게에 비해 강도가 매우 높기 때문에 티타늄 합금은 항공우주, 자동차, 국방, 생물의학, 에너지 분야 전반에 걸쳐 사용됩니다.

그러나 강도를 얻으려면 정교한 주조와 열역학적 처리가 필요하기 때문에 만들기가 까다롭습니다.

지금까지.

Nature Materials에 게재된 논문에서는 상업용 티타늄 합금을 만들기 위한 적층 가공(3D 프린팅) 공정을 설명했습니다.

"기존 재료에 새로운 공정을 사용하는 것은 업계에서 항상 흥미롭습니다. 바로 사용할 수 있기 때문입니다."라고 Monash University의 재료 과학 및 공학 연구원이자 선임 저자인 Aijun Huang 교수는 말합니다.

"사람들은 항상 3D 프린팅 합금이 많은 단조 합금만큼 좋지 않거나 때로는 주조 합금만큼 좋지 않을 것이라는 우려를 가지고 있습니다.

"따라서 기계적 성능을 향상시키는 새로운 방법을 찾으려는 노력은 항상 3D 프린팅 분야의 핵심입니다."

Huang은 "나노쌍정" 합금을 만드는 새로운 기술을 "매우 간단하다"고 설명합니다.

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마이크로미터 크기의 입자를 가진 티타늄 분말은 레이저 분말층 융합이라는 3D 프린팅 기술을 사용하여 모양으로 연소됩니다.

그런 다음 인쇄물을 480°C에서 열처리합니다.

그 결과 생성된 재료는 1600메가파스칼이 넘는 최대 인장 강도를 가지며, 이는 알려진 3D 프린팅 금속 중 가장 강력한 것입니다. (비교를 위해 가장 강력한 비3D 프린팅 티타늄 합금 중 일부는 약 2000메가파스칼입니다.)

Huang은 새로운 프로세스가 업계, 특히 항공우주, 우주 및 방위산업에서 즉시 사용될 수 있다고 말했습니다.

Huang은 "많은 사람들이 3D 프린팅을 통해 새로운 재료를 디자인하는 데 관심을 갖고 있으며 이는 항상 흥미롭습니다."라고 말합니다.

"그러나 업계에서는 신소재를 좋아하지 않습니다. 신소재에 대한 승인 과정은 매우 지루하고 비용이 많이 듭니다.

"우리는 이미 이용 가능한 상업용 합금을 연구했습니다."

원래 Cosmos에서 초강력 티타늄 로켓 부품을 3D 프린팅하는 방법으로 출판했습니다.

Ellen Phiddian은 Cosmos의 과학 저널리스트입니다. 그녀는 호주 국립대학교에서 화학 및 과학 커뮤니케이션 학사 학위와 과학 커뮤니케이션 석사 학위를 취득했습니다.

사실을 설명하고 증거 기반 지식을 소중히 여기며 최신 과학, 기술 및 엔지니어링 혁신을 선보이는 데 이보다 더 중요한 시간은 없었습니다. 코스모스(Cosmos)는 사람들과 과학의 세계를 연결하는 데 전념하는 자선단체인 호주왕립연구소(The Royal Institution of Australia)에서 출판합니다. 크든 작든 재정적 기여는 세계가 가장 필요로 하는 시기에 신뢰할 수 있는 과학 정보에 대한 접근을 제공하는 데 도움이 됩니다. 오늘 기부하거나 구독권을 구매하여 우리를 지원해 주세요.