Sciencemag.cz
Doporučujeme
Wolfram je kov s velmi zajímavými vlastnostmi v jediném materiálu: je odolný proti korozi a těžký jako zlato, ve formě karbidu wolframu tvrdý jako diamant. A má nejvyšší teplotu tání ze všech kovů, 3 422 °C. Kov proto nachází uplatnění v tak extrémních prostředích, jako jsou trysky raket, topná tělesa ve vysokých pecích nebo chystané fúzní reaktory.
Jsou tu ale i nevýhody. Wolfram je však při pokojové teplotě vysoce křehký a rubem jeho vlastností je problém ho zpracovávat, alespoň zavedenými metodami. Na Karlsruhe Institute of Technology přišli proto s technikou zpracování, která se řadí mezi 3D tisk, i když nejde zrovna o běžnou 3D tiskárnu. Zařízení tohoto typu jsou hodně drahá a používají se pouze ve speciálních průmyslových aplikacích. Základem postupu je tavení elektronovým paprskem (electron beam melting, EBM), postup ovšem bylo třeba pro wolfram speciálně upravit. Přitom materiál změkne a měl by se dát vytvarovat tak, aby už nevyžadoval téměř žádné další povrchové úpravy. S 3D tiskem má technika společné to, že jde o aditivní, bezztrátový typ opracovávání.
Fyzikální podstata metody je následující: urychlené elektrony taví kovový prášek a z něj pak probíhá vrstvu po vrstvě samotný „tisk“ (navařování), vše v prostředí vakua; současně se mj. musí předehřívat i materiál, na němž se finální výrobek vytváří. Metoda je vzhledem ke způsobu přenosu energie využitelná pro kovy, respektive elektricky vodivé materiály s vysokým bodem tání, ne třeba pro keramické hmoty. EBM se zatím zkoušela především pro zpracování slitin titanu, kobaltu a chromu, lze takto ale pracovat i s některými (elektricky nepříliš vodivými) druhy ocelí. Nyní se tato množina tedy zřejmě rozšíří o wolfram.
Příbuznou technologií je SLM, Selective Laser Melting, kdy se namísto elektronů používá paprsek laserový. V obou případech – a na rozdíl od jiných metod – se materiál taví jako celek, takže finální struktura by měla být homogenní.
Zdroj: Karlsruhe Institute of Technology / Phys.org a další
Poznámky:
Podrobnosti v češtině viz např. Tech Magazín
Celá technologie je patentovaná (Arcam EBM/GE Additive).
