3D列印新技術製造性能優異的金屬製品
英國伯明翰大學、瑞典斯德哥爾摩大學和中國浙江大學組成的一個研究團隊最近表示，相比於傳統的製造工藝，3D列印新技術所列印的金屬可以表現極高的強度和延展性。
研究人員在「今日材料」上發表的論文中描述了這種新技術，利用3D列印展示出該技術製造強度高延展性好的金屬的能力，而且表明了這項研究對於應用該技術製造重型金屬零件至關重要性。
3D列印技術可以快速製造一個複雜或特定形狀的物品，長期以來一直被認為是可以改變製造業的技術。隨著近年來技術的加速發展，3D列印正在快速的向工業應用領域發展，尤其是金屬3D列印。
例如，製造業巨頭General Electric（GE）已經將金屬3D列印技術應用在一些重要部件的生產上，比如最新的LEAP飛機發動機中900個分散部件減少到16個，使燃料噴嘴減輕40%，成本減低60%。
預計到2025年，每年全球應用3D列印技術的收入將超過200億美元。儘管該技術應用前景好，但3D列印金屬製品的質量一直不太理想。在大多數金屬3D列印工藝中，原料是金屬粉末，這就使得其易於產生缺陷，從而影響機械性能。
最近從斯德哥爾摩大學到伯明翰大學從事科研的該項目的主要研究人員Leifeng Liu 表示：「強度和延展性是相互矛盾的性質，大多數情況下金屬強度高延展性都會下降，眾所周知，3D列印技術可以生產出特別複雜形狀的零件，我們的工作表明，3D列印技術還可以生產出強度和延展性都有顯著提高的下一代結構合金。」
要想實現上述金屬的性能就要保證有特別快的冷卻速度，估計在1000℃/秒到1億℃/秒的範圍內，在3D列印技術出現之前這是不可能的事情。這樣快的冷卻速度可以讓金屬達到一種非平衡過渡相從而形成特殊的顯微結構，如亞微米尺寸的位錯網路，這就是改善機械性能的主要因素。
Liu說：「這項工作會幫助研究者找到一個新的方法去設計具有機械性能優越的合金系統。這也有助於金屬3D列印技術應用於如航空航天和汽車工業中的結構部件等要求機械性能非常高的領域。」
文章來自materialstoday網站，原文題目為Ultrafast cooling produces strong and ductile printed metal parts，由材料科技在線匯總整理。
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