[기계신문] La impresión 3D en metal es una de las tecnologías centrales de la Cuarta Revolución Industrial y se está desarrollando rápidamente con una tasa de crecimiento anual promedio del 27,8 %. Se espera que el tamaño del mercado crezca de 1,2 billones de wones en 2020 a 6,5 billones de wones en 2027, pero la cuota de mercado de Corea es actualmente muy baja, del 1,8 por ciento.
La tecnología de impresión 3D de metal puede producir formas complejas sin molde, lo que permite producir varias piezas, pero los materiales compuestos a los que se puede aplicar son limitados. Por lo tanto, el grado de libertad de la forma está garantizado, pero hay un límite claro en la elección de los materiales disponibles.
Para superar esto, se están realizando esfuerzos para descubrir nuevos materiales en todo el mundo. Sin embargo, es difícil desarrollar nuevos materiales para la impresión 3D de metales porque es difícil producir polvos para la impresión 3D de metales y es difícil controlar la composición de la aleación de forma independiente.
Mientras tanto, los investigadores nacionales han desarrollado polvos de aleación de metal, que eran difíciles de producir con la impresión 3D, y se pueden utilizar como tecnología de materiales avanzada para la industria aeroespacial, los automóviles y la defensa nacional.
▲ Diagrama conceptual de tecnología avanzada de polvoAl producir polvos para aleaciones metálicas con la tecnología actual, se trituraba el polvo de entrada, produciendo un polvo de forma irregular a bajo costo. Sin embargo, la tecnología desarrollada por el equipo de investigación se puede trasplantar independientemente de la cerámica, los polímeros o los metales, por lo que se puede aplicar a diversas industrias de alta tecnología basadas en polvo.
KAIST El equipo de investigación del profesor Ho-Jin Ryu en el Departamento de Ingeniería Nuclear y Cuántica desarrolló una tecnología de implantación robusta y controlada en una superficie de polvo que produce polvos de alto valor agregado necesarios para el desarrollo de nuevos materiales compuestos y aleaciones metálicas.
El equipo de investigación aplicó la tecnología desarrollada en polvo de aluminio de alta resistencia no esférico para controlar de forma independiente la cantidad de material de refuerzo agregado al polvo compuesto de metal de carburo de boro/aluminio de alta resistencia y luego lo imprimió en 3D.
▲ Rendimiento de materiales compuestos metálicos utilizando polvo compuesto para impresión 3D desarrollado por el equipo de investigaciónSe confirmó que el material compuesto impreso en 3D tiene un 90 % más de resistencia que los materiales existentes, y el equipo de investigación demostró que es posible desarrollar un material compuesto de alto rendimiento que se puede moldear libremente y se puede desarrollar adicionalmente.
El profesor Hojin Ryu dijo: “Esta tecnología de desarrollo Si se utiliza en investigaciones futuras sobre materiales de almacenamiento de combustible nuclear, componentes de reactores SMR, materiales resistentes a la fusión nuclear y materiales estructurales, podría conducir a componentes de materiales energéticos avanzados a través de tecnología de fabricación aditiva. Se espera cooperación en el desarrollo.
El equipo de investigación del Prof. Hojin Ryu completó el registro de patente nacional para la tecnología de polvo desarrollada y solicitó una patente de EE. UU., y en base a esta transferencia de tecnología a las industrias está en marcha.
▲ Ejemplo de polvo de alto valor añadido trasplantado con diversos materiales funcionales utilizando esta avanzada tecnología.En el futuro, el equipo de investigación planea avanzar en la tecnología de control de precisión de polvos funcionales, desarrollar tecnología de producción a gran escala a través de la colaboración entre la industria y la universidad, y promover la comercialización de nuevas aleaciones y equipos de mezcla de polvos para la fabricación aditiva.
La investigación sobre el desarrollo de aleaciones metálicas de aluminio para impresión 3D utilizando tecnología avanzada se publicó en la revista internacional Additive Manufacturing en el campo de la producción y fabricación para aplicaciones ligeras como automóviles y vehículos aéreos no tripulados, industrias aeroespaciales y de defensa. al movimiento del peso. etc.
Mientras tanto, un equipo de investigación dirigido por el profesor Hojin Ryu de KAIST, el Instituto de Investigación de Energía Atómica de Corea (Dr. Jejun Kim) y el Instituto de Ciencia de Materiales de Corea (Dr. Jeonghwan Kim, Dr. Donghyeon Lee) participaron en la investigación. Esto se hizo en colaboración con el Proyecto de Investigación de Investigadores de Rango Medio de la Fundación Nacional de Investigación de Corea del Ministerio de Ciencia y TIC y el Centro de Investigación de Piezas y Materiales de Fabricación Aditiva de Metales Heterogéneos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang. Y la fabricación aditiva fue demostrada por Hana AMT.㈜Apoyado por
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Reportero Kwon Hyuk-jae [email protected]
