近日，來自英國(guó)、瑞典和中國(guó)的一個(gè)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)，可以打印高強(qiáng)度和延展性的零部件。據(jù)悉，該工藝適用于制造航空航天和汽車行業(yè)的重型零件。

雖然FDM 3D打印機(jī)用戶已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用靈活的3D打印線材可以打印橡膠和彈性物體，但是在金屬3D打印世界實(shí)現(xiàn)延展性被證明是非常困難的。

一般的前景似乎是，不能疊加地制造具有高水平的強(qiáng)度和延展性的金屬部件，因?yàn)橐粋€(gè)特征通常會(huì)損害另一個(gè)特征。因此，強(qiáng)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(shí)候解決突破的關(guān)鍵是協(xié)作。近日，來自全球三所大學(xué)的研究人員（英國(guó)伯明翰大學(xué)、瑞典斯德哥爾摩大學(xué)、中國(guó)浙江大學(xué)）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(qiáng)度和延展性瓶頸。

他們的新型選擇性激光熔化（SLM）技術(shù)還能夠打印“以前無法打印的形狀”，提供超快的冷卻速度-每秒1000°C到1億°C每秒，這會(huì)產(chǎn)生一些非常理想的機(jī)械結(jié)果，這可以使3D打印不銹鋼獲得汽車和飛機(jī)制造商的關(guān)注。

該技術(shù)的快速冷卻速度，是除了3D打印之外的金屬生產(chǎn)工藝所不能達(dá)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)，如亞微米尺寸的錯(cuò)位網(wǎng)格，從而產(chǎn)生理想的機(jī)械性能，如強(qiáng)度和延展性。

最終，這種錯(cuò)位網(wǎng)格意味著需要復(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(xiàng)工作為研究人員提供了一個(gè)全新的工具來設(shè)計(jì)具有超級(jí)機(jī)械性能的新合金系統(tǒng)，”最近從斯德哥爾摩大學(xué)轉(zhuǎn)到伯明翰大學(xué)擔(dān)任AMCASH研究員的Leifeng Liu博士說道，這有助于金屬3D打印進(jìn)入需要高機(jī)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。

除了Leifeng Liu博士之外，Yu-Lung Chiu博士、Ji Zou博士、Jing Wu博士也是團(tuán)隊(duì)中的一員。他們負(fù)責(zé)在電子顯微鏡內(nèi)部建立微納材料測(cè)試系統(tǒng)，使研究人員能夠分析3D打印金屬樣品在機(jī)械測(cè)試過程中的性能。

據(jù)報(bào)道，這種測(cè)試系統(tǒng)有助于研究人員了解這些物理機(jī)制，并確定金屬打印的有效微觀結(jié)構(gòu)特征。

據(jù)悉，此項(xiàng)研究結(jié)果已于近日發(fā)表在Materials Today雜志上。

來源：3D虎

延伸閱讀>>>美國(guó)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)3D打印出具有高強(qiáng)度和高延展性的“海洋級(jí)”316L不銹鋼