Ocel je pro lidstvo jedním z nejdůležitějších materiálů, a tak není divu, že se jí mnoho vědců a řemeslníků snaží už po staletí stále vylepšovat. Za posledním velkým průlomem stojí skupina vědců z předních amerických univerzit, kteří spojením svých sil vytvořili pomocí 3D tisku extrémně silnou nerezovou ocel typu 316L. Tento typ „vytisknuté“ oceli je vyšší kvality než alternativní typy, které se hojně využívají v různých oblastech, od vedení ropovodů po mořském dně přes výrobu kuchyňských potřeb či lékařských implantátů až po součásti motorů.
Pro ocel typu 316L jsou důležité zejména dvě vlastnosti: vysoká pevnost, avšak za zachování nízké tažnosti. Tažnost označuje důležitou schopnost kovů plasticky se doformovat a přizpůsobit se, pokud jsou vystavovány zatížení. Tato vlastnost je opakem křehkosti a umožňuje materiálu snáze absorbovat energii, čímž jej tak činí odolnějším.
A jak proběhl samotný zrod tohoto odolného materiálu? Nejprve vědci vytvořili základní mikrostrukturu oceli za pomoci počítačového 3D modelování a následně využili dvě laserové 3D tiskárny k výrobě tenkých plátů oceli 316L pro mechanické testovaní. Právě při těchto testech zjistili, že nový materiál je až 3krát pevnější než ocel vyráběná tradičním způsobem.
V současnosti je nový typ „vytisknuté“ oceli stále ještě ve fázi vývoje, ale tyto první krůčky naznačují, že 3D tisk extrémně pevných nerezových ocelí se může již brzy stát běžnou praxí. Obzvláště užitečná by byla nová ocel při výrobě ropovodů, plynovodů či dokonce ve vesmírném inženýrství, kde je pevnost a odolnost materiálů převelice důležitá kvůli extrémním podmínkám, kterým musí při využití v těchto oblastech čelit.
„Naším dalším cílem je nyní uplatnit technologii 3D tisku na jiné lehčí, ale křehčí materiály, abychom zjistili, zda můžeme i je učinit pevnějšími a odolnějšími,“ uvedl Morris Wang, vědec pracující na 3D tisku ocelí. Nicméně zároveň doplnil, že vědecký tým se bude i nadále soustředit čistě na výzkum a komercializaci jejich nálezů nechají na průmyslových společnostech.
Zdroje: nature.com, digitaltrends.com
