A Hongkongi Városi Egyetem (CityU) kutatói szerint a mérnöki hibák több mint nyolcvan százalékát az úgynevezett anyag-kifáradások okozzák. A kifáradás dinamikus mechanikus rendszerek élethosszában, megbízhatóságában kritikus tényező.
A kifáradás a szerkezeti egyik tönkremeneteli módja. Periodikusan ismétlődő terhelés esetén a szerkezeti anyagok szakítószilárdságuknál, esetleg folyáshatásuknál is kisebb feszültségszinten eltörnek. Ez a jelenség a kifáradás, a tönkremenetelt fáradt törésnek nevezik.
A kb. két évszázada felfedezett jelenség figyelembe vétele kritikus szempont pehelykönnyű szerkezetek tervezésekor. Ezeket a szerkezeteket többek között légjárművekhez, szárazföldi járművekhez és energiatermelő rendszerekhez, például atomerőművekhez gyártják. A probléma a 3D nyomtatással készült anyagokat is érinti.
A CityU és a sanghaji Jiao Tong Egyetem közös kutatásának eredményeként, komoly eredményt értek el ezen a területen: kimagasló kifáradás-ellenállást mutató alumíniumötvözetet dolgoztak ki; nagyon fejlett 3D nyomtatótechnológiával kivitelezték.
Az új koncepció, a kifáradás-ellenállás növelése más printelt ötvözetekkel is megvalósítható. Így pedig több iparágban megnyílik majd az út a nagyon könnyű és a terhelést remekül bíró alkatrészek előtt.
Hagyományos fémekkel ellentétben, az új alumíniumötvözet jól bírja a kifáradást. TiB2 nanorészecskékkel „díszített” AlSi10Mg porból készült. Az ellenállás más nyomtatott alumíniumötvözetek, köztük nagyon masszív anyagok ellenállásának több mint a kétszerese, ami igen komoly eredmény.
