Legendarną stal damasceńską teraz można tworzyć za pomocą drukarki 3D

Inżynierowie z Instytutu Maxa Plancka w Düsseldorfie (MPIE) i Fraunhofer Institute for Laser Technology w Aachen połączyli starożytną i współczesną technologię, by opracować metodę wytwarzania słynnej stali w drukarce 3D.

Legendarna stal damasceńska, słynąca ze swoich niesamowitych właściwości, obiekt zachwytu miłośników średniowiecznej broni, do dziś kryje wiele tajemnic. Bo choć naukowcy z całego świata od lat posiłkują się wsteczną inżynierią, żeby odkryć sekretną metodę jej wytwarzania, która zniknęła ok. roku 1600 (i nigdy nie została opanowana w Europie), to wciąż nie udało się to w 100%. Oczywiście w efekcie niektórych prac otrzymaliśmy broń białą o podobnych właściwościach i niemal identycznym wyglądzie (charakterystyczne fale), ale wciąż nie udało się wiernie odtworzyć właściwości oryginału (dziś można kupić sobie nawet noże kuchenne z tzw. stali damasceńskiej, która jest wizualnie zbliżona do pierwowzoru, ale mocno ustępuje mu pod względem wytrzymałości). 

Reklama

Być może dlatego, że przez dłuższy czas wierzono, że stal damasceńska była produkowana w podobny sposób jak miecze w Europie i Japonii, tj. poprzez skuwanie na gorąco i zawijanie kilkudziesięciu kolejnych warstw stali o narastającej stopniowo twardości, a następnie wkładanie ich do kwasu solnego i ostatecznym szlifowaniu ostrza. I choć proces ten pozwala na uzyskanie na powierzchni charakterystycznego wzoru, to niestety nie miał on zastosowania w oryginale, bo jak udowodniły współczesne badania, stal damasceńska była wytapiania jednolicie. Mówiąc krótko, naukowcy mają jeszcze tutaj ogromne pole do popisu i zamierzają z niego skorzystać, np. drukując stal damasceńską w drukarce 3D.

Obecnie większość prób odtworzenia stali damasceńskiej opiera się na łączeniu dwóch różnych gatunków stali, ale niemieccy inżynierowie postawili na zupełnie inną technikę z wykorzystaniem jednego materiału, a mianowicie pyłu z żelaza, niklu i tytanu. Ten jest następnie kładziony warstwa po warstwie, topiony za pomocą lasera i kształtowany w wybraną formę, a pozostałości są usuwane, by odsłonić finalny produkt. To jak łatwo zauważyć podstawowe drukowanie metalu 3D, ale z wykorzystaniem lasera, który modyfikuje strukturę metalu, aby uzyskać różniące się warstwy twardej i plastycznej stali, czyli wygląd stali damasceńskiej: - Z sukcesem zmodyfikowaliśmy mikrostrukturę każdej z warstw podczas drukowania 3D, dlatego finalny produkt ma pożądane właściwości, a wszystko to bez powtarzanego ogrzewania stali.

W jaki sposób laser jest w stanie tego dokonać? Kiedy każda warstwa jest dodawana, metalowi pozwala się ochładzać do temperatury poniżej 195℃, co pozostawia miękką warstwę. Żeby uzyskać twardą warstwę na wierzchu, dodaje się kolejną warstwę metalu, pozwala jej się schłodzić, a następnie traktuje laserem, żeby zmienić strukturę i utwardzić całość. W efekcie dostajemy więc stal, która łączy w sobie twardość i plastyczność. Co więcej, zdaniem badaczy moc i czas działania lasera można modyfikować, żeby uzyskiwać różne właściwości metalu, a całość zajmuje znacznie mniej czasu niż klasyczne metody: - Technologia ta otwiera drzwi do dopasowywania lokalnych mikrostruktur w kontrolowany sposób już podczas procesu dodawania kolejnych warstw i to nawet w przypadku bardzo złożonych dzieł, sprawiając jednocześnie, że niepotrzebne są czynności poprodukcyjne. 

Źródło: GeekWeek.pl/

Geekweek
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Strona główna INTERIA.PL
Polecamy