Команда ученых Университета штата Калифорния и Эскишехирского университета Османа Гази взялась за святую святых — создание бюджетного 3D-принтера, способного печатать цельнометаллические изделия.

Прямую 3D-печать металлами (без промежуточных этапов вроде выращивания полимер-металлических заготовок, а затем вытравливания и спекания) можно разделить на два направления, именуемых в российском ГОСТе «синтезом на подложке» (в англоязычной терминологии Powder Bed Fusion или PBF) и «прямым подводом энергии и материала» (Directed Energy Deposition или DED). Синтез на подложке предусматривает спекание или сплавление металлопорошковых композиций в емкостях с помощью лазерных излучателей или электронно-лучевых пушек. В прямом подводе энергии и материала тоже могут использоваться различные источники энергии, например те же лазеры или электронные пучки, а материалами могут служить как напыляемые в зону спекания или сплавления порошки, так и металлическая проволока.

Проект ученых Университета штата Калифорния и Эскишехирского университета Османа Гази — вариант второго направления, называемый Wire Arc Additive Manufacturing или WAAM. Здесь материалом служит проволока, а изделия выращиваются методом дуговой сварки, конкретно в этом случае неплавящимся электродом в защитной инертной атмосфере. WAAM уже используется в промышленности, например в ремонте и даже аддитивном производстве корабельных деталей: в 2017 году нидерландский производственный центр RAMLAB изготовил первый 3D-печатный корабельный винт, получивший сертификат типа (на иллюстрациях выше и ниже).