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美國科學家研發出一種3D打印高強度鋁合金的新方法

作者:admin來源:模具聯盟網 日期:2017-12-1 11:01:04 人氣: 標簽:
 

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  英國《自然》雜志20日發表一項材料科學最新突破成果:美國科學家研發出一種3D打印高強度鋁合金的新方法。目前絕大多數采用增材制造方式研制的合金會出現周期性裂紋,但新問世的合金不但未出現裂紋痕跡,且強度堪比鍛造材料。該方法還可用于其他合金的制造。gUs模具聯盟網

 

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  3D打印又稱基于金屬的增材制造,是指逐層添加金屬粉末進行制造的技術,這種方法可以提高設計自由度和制造靈活性。但遺憾的是,在目前使用的5500多種合金中,絕大多數無法采用增材制造,只有少數幾種合金能可靠地打印出來,因為在制造過程中的凝固動力學會導致所得材料出現周期性裂紋。gUs模具聯盟網

 

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  此次,美國休斯研究實驗室科學家約翰·馬丁及其同事,引入了納米粒子來控制增材制造過程中的凝固,為這個問題提供了一個良好解決方案。他們首先選用了和汽車、航空以及消費應用密切相關的鋁合金進行實驗 ,隨后利用計算機軟件,分析了4500多種不同合金和納米粒子的組合,最終選定表面氫化的鋯為一種合適的納米粒子材料。gUs模具聯盟網

 

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  在實驗中,研究人員給兩種鋁合金——7075和6061的霧化粉末加上表面氫化鋯納米粒子涂層,再使用選擇性激光熔化技術,進行增材制造。結果發現,相較于用無納米粒子涂層的7075和6061粉末制造的部件,用納米粒子制造的合金未出現裂紋痕跡,而且強度堪比鍛造材料。研究人員認為,這種新方法既突破了傳統制造方式的約束,強度上又毫不遜色,還可應用于其他合金,從而進一步擴展了增材制造材料的“家族”。gUs模具聯盟網

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