澳大利亞 RMIT 大學(xué)發(fā)現(xiàn)在 3D 打印過程中使用超聲波，可促進(jìn)金屬合金晶粒更緊密，這一進(jìn)步可以使打印的零件強度更高，一致性更好。3D 打印合金的微觀結(jié)構(gòu)通常是由細(xì)長的大晶體組成。這些晶粒會造成 3D 打印的合金機械性能較低，并會增加打印過程中開裂的趨勢，從而使得 3D 打印部件實際工程應(yīng)用受限。
墨爾本的 RMIT 大學(xué)在打印過程中使用超聲波處理，處理的合金的微觀結(jié)構(gòu)看起來明顯不同：合金晶體非常細(xì)小且完全等軸，這意味著它們在整個印刷金屬零件上的各個方向均等地形成。
RMIT 大學(xué)表示，測試表明，與常規(guī)增材制造的零件相比，這些零件的拉伸強度和屈服應(yīng)力提高了 12%。該團(tuán)隊展示了他們的使用超聲波方法，該方法使用了通常用于飛機部件和生物機械植入物的鈦合金 Ti-6Al-4V 材料，以及用于海洋和石油工業(yè)的鎳基高溫合金 Inconel 625 材料。
通過在打印過程中打開和關(guān)閉超聲波發(fā)生器，該團(tuán)隊還展示了如何用不同的微觀結(jié)構(gòu)和成分來制作 3D 打印對象的特定部分，并認(rèn)為這對功能分級很有用。
研究人員表示，該方法不僅適用于鈦合金和鎳基高溫合金，還適用于其他商業(yè)金屬，如不銹鋼、鋁合金和鈷合金。預(yù)計這項技術(shù)可以擴大規(guī)模，以實現(xiàn)大多數(shù)與工業(yè)相關(guān)的金屬合金的 3D 打印，以用于更高性能的結(jié)構(gòu)零件或結(jié)構(gòu)漸變合金。
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