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研究员开发出可以生产强韧不锈钢部件的新型SLM 3D打印技术

导读: 近日,来自英国、瑞典和中国的一个联合研究小组开发了一种新的不锈钢SLM3D打印技术,可以打印高强度和延展性的零部件。据悉,该工艺适用于制造航空航天和汽车行业的重型零件。

  近日,来自英国、瑞典和中国的一个联合研究小组开发了一种新的不锈钢SLM3D打印技术,可以打印高强度和延展性的零部件。据悉,该工艺适用于制造航空航天和汽车行业的重型零件。

研究员开发出可以生产强韧不锈钢部件的新型SLM 3D打印技术

  虽然FDM3D打印机用户已经发现使用灵活的3D打印线材可以打印橡胶和弹性物体,但是在金属3D打印世界实现延展性被证明是非常困难的。

  一般的前景似乎是,不能叠加地制造具有高水平的强度和延展性的金属部件,因为一个特征通常会损害另一个特征。因此,强大的3D打印金属部件往往是刚性和易碎的,适用于许多应用,但不是全部。

  但是有时候解决突破的关键是协作。近日,来自全球三所大学的研究人员(英国伯明翰大学、瑞典斯德哥尔摩大学、中国浙江大学)携手开发了一种新的金属3D打印工艺,克服了增材制造强度和延展性瓶颈。

  他们的新型选择性激光熔化(SLM)技术还能够打印“以前无法打印的形状”,提供超快的冷却速度-每秒1000°C到1亿°C每秒,这会产生一些非常理想的机械结果,这可以使3D打印不锈钢获得汽车和飞机制造商的关注。

  该技术的快速冷却速度,是除了3D打印之外的金属生产工艺所不能达到的,使得金属处于非平衡状态。这可以产生微观结构,如亚微米尺寸的错位网格,从而产生理想的机械性能,如强度和延展性。

研究员开发出可以生产强韧不锈钢部件的新型SLM 3D打印技术

  最终,这种错位网格意味着需要复杂金属形状的工程师具有更大的灵活性,而这些金属形状不一定是刚性或脆性的。

  “这项工作为研究人员提供了一个全新的工具来设计具有超级机械性能的新合金系统,”最近从斯德哥尔摩大学转到伯明翰大学担任AMCASH研究员的LeifengLiu博士说道,这有助于金属3D打印进入需要高机械性能的领域,如航空航天和汽车领域的结构部件。

  除了LeifengLiu博士之外,Yu-LungChiu博士、JiZou博士、JingWu博士也是团队中的一员。他们负责在电子显微镜内部建立微纳材料测试系统,使研究人员能够分析3D打印金属样品在机械测试过程中的性能。

  据报道,这种测试系统有助于研究人员了解这些物理机制,并确定金属打印的有效微观结构特征。

  据悉,此项研究结果已于近日发表在MaterialsToday杂志上。


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