新的SLM 3D打印技術(shù)可以生產(chǎn)強韌的不銹鋼部件

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責任編輯：六月芳菲時間：2017-12-12 17:21

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[導(dǎo)讀]這一過程可以用來為航空航天和汽車行業(yè)制造重型部件。

來自英國、瑞典和中國的一個聯(lián)合研究小組開發(fā)了一種新的不銹鋼SLM 3D打印技術(shù)，這種技術(shù)能產(chǎn)生高強度的強度和延展性。這一過程可以用來為航空航天和汽車行業(yè)制造重型部件。

雖然塑料3D打印機的用戶已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用靈活的3D打印機燈絲打印橡膠和彈性物體已經(jīng)取得了很大的成功，但是在金屬3D打印世界實現(xiàn)延展已經(jīng)證明相當困難。

一般的前景似乎是，不能疊加地制造具有高水平的強度和延展性的金屬部件，因為一個特征通常會損害另一個特征。因此，強大的3D打印金屬部件往往是剛性和易碎的，適用于許多應(yīng)用，但不是全部。

但是有時候解決突破的關(guān)鍵是協(xié)作，來自全球三所大學的研究人員 - 英國伯明翰大學，瑞典斯德哥爾摩大學;與中國浙江大學近日攜手開發(fā)了一種新的金屬3D打印工藝，克服了增材制造強度 - 延展性瓶頸。

他們的新型選擇性激光熔化（SLM）技術(shù)還能夠打印“以前無法進入的形狀”，提供超快的冷卻速度 - 每秒1000°C到1億°C每秒 - 這會產(chǎn)生一些非常理想的機械結(jié)果，這可以使3D打印不銹鋼成為汽車和飛機制造商更有吸引力的主張。

該技術(shù)的快速冷卻速度，除了添加劑制造之外的金屬生產(chǎn)工藝所不能達到的，使得金屬處于非平衡狀態(tài)。這可以產(chǎn)生微觀結(jié)構(gòu)，如亞微米尺寸的位錯網(wǎng)絡(luò)，從而產(chǎn)生理想的機械性能，如強度和延展性。

最終，這種錯位網(wǎng)絡(luò)意味著需要復(fù)雜金屬形狀的工程師具有更大的靈活性，而這些金屬形狀不一定是剛性或脆性的。

“這項工作為研究人員提供了一個全新的工具來設(shè)計具有超級機械性能的新合金系統(tǒng)，”最近從斯德哥爾摩大學轉(zhuǎn)到伯明翰大學擔任AMCASH研究員的Leifeng Liu博士說道，有助于金屬3D打印進入需要高機械性能的領(lǐng)域，如航空航天和汽車領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)部件。

劉氏大學伯明翰隊博士。趙玉龍博士和吳晶博士都是大學冶金與材料學院的一員，他們負責在電子顯微鏡內(nèi)部建立微納材料測試系統(tǒng)，使研究人員能夠分析3D打印金屬樣品在機械測試過程中的性能。

據(jù)報道，這種測試系統(tǒng)有助于研究人員了解這些物理機制，并確定印刷金屬的有效微觀結(jié)構(gòu)特征。

研究人員的研究“添加劑制造的鋼中的位錯網(wǎng)絡(luò)打破了強度 - 延展性之間的平衡”，已經(jīng)在Materials Today上發(fā)表。

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