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卡耐基-梅隆大学预测:金属3D打印5大关键进展

2016-02-15 14:18
野明月
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    金属增材制造业的未来是什么?目前,在工业3D打印市场中增长最快的领域之一就是金属3D打印,在航空航天,国防,汽车,医疗,新能源等领域的金属三维打印提供了主要的优势。因此,我们已经看到了这项技术不断的进步,从提升金属粉末性能到研发新的金属三维打印机方面。

  展望未来发展,卡内基梅隆大学的工程学院机械工程教授Jack Beuth预测,在未来的5年,金属三维打印技术将沿着5个主要的方向获得不断的突破。

  图片:卡耐基-梅隆大学为GE制造的零件

  工艺设计:金属增材制造中的第一个关键趋势是工艺本身,而不是成品的3D打印产品。“用户将能够设计制造过程中的工艺,就像设计产品的几何形状的建模过程一样;因此,增材制造工艺变量可根据零件的几何形状和规格优化。

  事实上,Beuth教授的增材制造实验室开发了工艺过程映射方法(Process Mapping Methods):如熔池几何结构、微结构和易感缺陷的形成.

  监测与控制:目前金属3D打印过程中并没有被严格的监视或控制,但是在不久的将来,得益于更先进的传感器和监控软件的开发,使得用户能更好地理解和控制最终的打印结果。

  材料的微观结构:通过操纵增材制造工艺,研究人员将能够控制材料的微观结构和性能,甚至在一个零件的不同的位置实现不同的微观结构。

  苏黎世联邦理工大学(ETH Zurich)的研究人员为例,开发了一种微观金属物体的微3D打印工艺。

  图片:卡耐基-梅隆大学为NIST制造的零件

  金属粉末:目前市场上许多金属粉末包含各种的不一致,这些不一致导致成品缺陷的生成。然而Beuth教授预测更广泛的各种金属3D打印粉末即将出现。Equispheres已经宣布了新的增强型金属粉末,金属粉末市场有望到2020年达到6.4亿美金,将有越来越多的粉末商进入到这个市场推出更前沿的技术产品。

  孔隙度:金属3D打印的最后一个重要进展涉及到用户可以消除或显式设计3D打印金属物体的内部孔隙度。控制孔隙度的能力对零件的抗疲劳性能和制造速度带来提升。

  此前,Beuth和他的同事还预测金属3D打印技术10大应用领域,其中包括高性能赛车部件,定制的牙科植入物,3D打印的珠宝,定制手术工具,轻型喷气发动机零件,髋关节和膝关节置换的植入物等。

  卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)位于宾夕法尼亚州的匹兹堡(Pittsburgh),是一所美国著名的研究型大学 ,该校拥有全美顶级计算机学院和戏剧学院,该校的艺术学院,商学院,工学院以及公共管理学院也都在全美名列前茅。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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