Jeszcze wydajniejsze turbiny. Nowy stop z drukarki 3D wytrzymuje temperatury powyżej 1300°C
Wyścig o coraz wytrzymalsze łopatki turbin trwa, bo nawet stosowane dziś superstopy na bazie niklu mają swoje ograniczenia, które wstrzymują postęp w sektorze energetyki i transportu lotniczego. Podstawą tych łopatek są materiały, które muszą zachowywać pełną integralność strukturalną w ekstremalnych warunkach, a jednocześnie być możliwie najlżejsze, bo w konkretnych zastosowaniach każdy spadek wagi jest na, nomen omen, wagę złota Nie jest to połączenie łatwe do osiągnięcia, ale oto naukowcy z Oak Ridge National Laboratory (ORNL) oraz National Energy Technology Laboratory (NETL) osiągnęli imponujący postęp w dziedzinie technologii druku 3D.
Czytaj też: Jak wyciskać z paneli słonecznych jeszcze więcej prądu? SolarEdge pokazało inwerter idealny
Zespołowi specjalistów udało się wydrukować stop odporny na pęknięcia, który wytrzymuje ekstremalne temperatury do aż 1315°C, a tym samym może zrewolucjonizować turbiny stosowane w lotnictwie czy sektorze energetycznym. Mowa o zupełnie nowym stopie, który nie tylko posiada wyższą temperaturę topnienia, ale także pozostaje lekki, odporny na pęknięcia i stabilny strukturalnie nawet w temperaturach powyżej 1300°C. To ogromny postęp w dziedzinie materiałów do druku 3D, które to od zawsze dręczy poważny problem pękania, a to szczególnie podczas chłodzenia wydrukowanych metali.
Do stworzenia nowego stopu zespół wykorzystał drukarkę 3D z technologią topienia wiązką elektronów, ktra to pozwala na precyzyjne kontrolowanie osadzania materiału i chłodzenia. To właśnie zapewniło, że końcowy stop pozostał wolny od pęknięć. Co z kolei go buduje? Przede wszystkim niob, ale też siedem różnych pierwiastków, które zapewniają, że finalna temperatura topnienia stopu jest co najmniej o 48% wyższa niż w przypadku superstopów na bazie kobaltu i niklu. Pozostaje więc najważniejsze pytanie – jak dzieło naukowców może zmienić świat?
Czytaj też: Rachunki za prąd niższe o ponad połowę. W tę technologię uwierzył nawet Bill Gates
Nowy stop drukowany w 3D to droga przede wszystkim do istnych “superłopatek” do stosowania w turbinach, a to oznacza, że może mieć transformujący wpływ na wiele branż, ale przede wszystkim energetycznej i transportowej. Wszystko dzięki temu, że ten nowy materiał może poprawić wydajność silników turbinowych, zmniejszyć emisje oraz wspierać rozwój zrównoważonych technologii w różnych sektorach. Musimy jednak jeszcze poczekać na jego zastosowania w praktyce.