多種金屬材料一次性3D打印出來(lái)，金屬增材制造新趨勢(shì)

如果可以使用多種材料一次性3D打印出一個(gè)部件，那么這個(gè)部件會(huì)不會(huì)有一些優(yōu)異的性能呢？

2018年6月4日，南極熊從外媒獲悉，來(lái)自華盛頓州立大學(xué)的一個(gè)研究小組，使用3D打印技術(shù)一次性打印出由兩種不同材料組成的結(jié)構(gòu)。

△3D打印多材料樣品特寫(xiě)

到目前為止，3D打印常被限制在一次只能使用一種材料。這一進(jìn)步將有助于制造商減少生產(chǎn)步驟，使用單臺(tái)機(jī)器在一次操作中生產(chǎn)多個(gè)部件的復(fù)雜產(chǎn)品。它們還能更好地控制材料的導(dǎo)熱、防腐以及環(huán)境適應(yīng)等性能。

該研究小組由Amit Bandyopadhyay、Herman和Brita Lindholm基金會(huì)的機(jī)械和材料工程學(xué)院教授領(lǐng)導(dǎo)，利用3D打印技術(shù)打印出陶瓷和金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)，使其一端是非磁性、另一端具有磁性。

Bandyopadhyay說(shuō)：“這是向下一個(gè)層次的制造以及使用3D打印的下一代設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、優(yōu)化和制造邁出的一步�！�

△Amit Bandyopadhyay教授，華盛頓州立大學(xué)

研究人員利用這一技術(shù)打印出鎳鉻和銅結(jié)構(gòu)。通常，鎳鉻合金Inconel 718被用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和液體燃料火箭的鈑金部件，雖然這種材料能經(jīng)受住高溫，但它冷卻得非常慢。

據(jù)推測(cè)，將兩種航空合金相加合并形成獨(dú)特的雙金屬結(jié)構(gòu)，與Inconel 718合金相比，其熱物理性能可以得到改善。研究人員使用了兩種方法：在Inconel 718上直接沉積GRCop-84和兩種合金的混合打印。他們發(fā)現(xiàn)，在3D打印過(guò)程中添加銅后，該部件冷卻速度可提高250%，最終可轉(zhuǎn)化為更高的燃油效率和更長(zhǎng)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。 具有設(shè)計(jì)成分層次和量身定制的熱性能的結(jié)構(gòu)，為下一代航空航天開(kāi)發(fā)了多種材料金屬增材制造的可能性。

Bandyopadhyay說(shuō)：“多材料的增材制造為新型的創(chuàng)造打開(kāi)了大門(mén)，它讓我們更加大膽，更具創(chuàng)造性�！�

這項(xiàng)研究由聯(lián)合航空航天技術(shù)創(chuàng)新中心、國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和美國(guó)宇航局的馬歇爾航天飛行中心資助。

而據(jù)南極熊了解，杭州德迪智能在2018年3月上海舉辦的TCT展會(huì)期間，就曾展出過(guò)同樣理念的產(chǎn)品，被稱(chēng)之為材料混構(gòu)3D打�。∕MSLM）。該技術(shù)最大的特點(diǎn)在于其能實(shí)現(xiàn)不同粉末的混構(gòu)打印，適用于加工對(duì)不同部位有不同要求的金屬器件（能夠提高器件性能，并增加使用壽命）。國(guó)內(nèi)公司在該項(xiàng)技術(shù)方面走在世界前列。

△德迪智能材料混構(gòu)3D打印（MMSLM）打印的金屬器件（銅合金和不銹鋼兩種材質(zhì)）

編譯自：3ders