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Ultraschall kann dazu führen, dass sich die innere Struktur von Metallteilen verbessert. Das haben wissenschaftliche Experimente der School of Engineering der RMIT University ergeben. Die Entwicklung könnte vor allem beim Metall-3D-Druck die Druckkonsistenz drastisch erhöhen. So hat das RMIT-Forscherteam herausgefunden, dass Ultraschall die Pulverpartikel während des Druckprozesses zu einer dichteren Form «schütteln» lässt.
Härtung der Kristallstruktur
Die hochfrequenten Schallwellen führen insgesamt zu einer besseren Festigkeit der 3D-gedruckten Legierungen. Unter dem Mikroskop betrachtet, bestehen die 3D-gedruckten Materialien häufig aus grossen und länglichen Kristallen. Das könne dazu führen, dass sie eine geringere mechanische Leistung aufweisen sowie zu Rissen neigen und somit sich für technische Anwendungen weniger eignen, sagt Carmelo Todaro, Hauptautor der Studie und Doktorand an der School of Engineering des RMIT.
Erste Tests hätten auch ergeben, dass beim 3D-Druck von Titanteilen unter Verwendung der Ultraschalltechnik eine Verbesserung der Zugfestigkeit von 12 Prozent im Vergleich zu Teilen resultierte, dies Im Vergleich zu Teilen, die mit additiver Fertigung hergestellt wurden.
Die wissenschaftliche Arbeit ist in der Fachzeitschrift «Nature Communications» unter dem Titel «Grain structure control during metal 3D printing by high-intensity ultrasound» dokumentiert.